Análisis de Problemas Territoriales en el Ecuador utilizando machine learning y sensores remotos desde una perspectiva de Cambio Climático (APTEcuCC)

Objetivo General: El objetivo general (OG) de la propuesta es analizar la evolución de algunos de los principales problemas territoriales en el Ecuador (asentamientos informales, desarrollo urbano no controlado, avance de la frontera agraria y evolución de los espacios naturales) desde una perspectiva de Cambio Climático para facilitar el diseño de estrategias de planificación del territorio y gestión de riesgos y contribuir a la resiliencia territorial.

Objetivos Específicos:

• Identificar los usos del suelo pasados y presentes en la periferia de las ciudades de Quito, Loja, Guayaquil y Cuenca (Ecuador) empleando métodos Machine Learning (ML) para analizar las dinámicas territoriales en el periodo de estudio e identificar los factores asociados a los procesos de cambio de US. Este objetivo se desarrollará durante los primeros 6 meses del proyecto.
  • Indicadores:
    • Elaboración de bases de datos geográficas con los asentamientos informales para las áreas de estudio y para cada año de análisis y almacenamiento en el Geoportal del proyecto (M1). Nota: sólo se crearán las bases de datos de asentamientos informales porque no existen como tal en Ecuador y no es posible diferenciarlas de las áreas antrópicas mediante un proceso automático de clasificación. El resto de problemas territoriales sí es posible identificarlos mediante la clasificación de imágenes y análisis de US.
    • Desarrollo, aplicación y validación de un método ML de clasificación para la identificación de US en las áreas de estudio con apoyo de consultoría externa (M2).
    • Desarrollo de pruebas para comprobar la sostenibilidad del método de clasificación desarrollado usando imágenes Sentinel-2 con apoyo de asesoría-consultoría externa (M2).
    • Identificación y análisis de los patrones espaciales de cambios de US, así como sus factores asociados (variables predictivas). Estos factores y los resultados de la clasificación son almacenados en el Geoportal del proyecto en formato ráster/vectorial (M3).
  • Medios de verificación:
    • Capas vectoriales con los asentamientos informales para las áreas de estudio y para cada año de análisis (Geoportal del proyecto) (archivos vectoriales) (M1).
    • Imágenes satélite/aéreas empleadas para la identificación de US, asentamientos y puntos de validación (repositorio CEDIA del proyecto) (M2).
    • Capas ráster con el resultado de la clasificación para cada área de estudio y año de análisis (repositorio CEDIA del proyecto) (archivos ráster) (M2).
    • Informe con los resultados de la validación de la clasificación de US (más detalles en la descripción de T.1.5) (documento) (M2).
    • Informe sobre sostenibilidad del método de clasificación (documento) (M2).
    • Informe con las matrices de cambio y patrones de cambios de US identificados en las diferentes áreas de estudio (documento) (M3).
    • Listado y descripción de los factores asociados a los cambios de US identificados por área de estudio (documento) y capas ráster/vectoriales asociadas a cada uno cuando sea posible (repositorio CEDIA del proyecto) (archivos ráster/vectorial) (M3).
• Predecir los usos del suelo en las diferentes áreas de estudio bajo diferentes escenarios de Cambio Climático para identificar áreas vulnerables y zonas resilientes. Este objetivo se desarrollará desde el sexto al noveno mes del proyecto.
  • Indicadores:
    • Evaluación de varios algoritmos para la predicción de US en las áreas de estudio teniendo en cuenta diferentes escenarios climáticos con apoyo de asesoría-consultoría externa. A partir de los resultados, se selecciona aquel que ofrece una mayor fiabilidad (M4).
    • Identificación de las áreas más vulnerables y las más resilientes comparando los resultados de predicción de US usando diferentes escenarios climáticos (M5).
    • Inclusión del método de clasificación y el método de predicción de US en un plugin de QGIS con apoyo de asesoría-consultoría externa (M6).
  • Medios de verificación:
    • Capas ráster con el resultado de la predicción de US para cada área y escenario climático (Geoportal del proyecto) (archivos ráster) (M4).
    • Informe con los resultados cuantitativos de cada algoritmo empleado y justificación de selección del que finalmente será incluido en el plugin (documento) (M4).
    • Informe con la identificación de las áreas más vulnerables y resilientes (doc.) (M5).
    • Plugin QGIS desarrollado con la metodología de clasificación y predicción de US (código versión de Laboratorio) (M6).
    • Manual de usuario de plugin desarrollado (documento) (M6).
• Analizar la resiliencia territorial y su integración en los planes de ordenamiento territorial y urbano para mejorar la resiliencia de las áreas más vulnerables. Este objetivo se desarrollará desde el mes nueve al mes doce del proyecto.
  • Indicadores:
    • Detección y análisis de las características de las áreas vulnerables y resilientes en las zonas de estudio (M7).
    • Obtención de recomendaciones para mejorar la resiliencia territorial de las zonas identificadas como vulnerables y propuesta de su integración en planes de OT (M8).
  • Medios de verificación:
    • Tabla de atributos con las características de las áreas vulnerables y las resilientes y sus valores (archivo vectorial) (M7).
    • Informe con el resultado del análisis de las características más relevantes de las zonas vulnerables y resilientes (documento) (M7).
    • Informe con las recomendaciones para mejorar la resiliencia territorial de las zonas identificadas como vulnerables y propuestas de integración en planes de OT (doc.) (M8).
• Conformar un Observatorio del Territorio que permita tanto el acceso (base cartográfica) como la interacción (gráficos de evolución y análisis) con la información generada en el proyecto para las cuatro ciudades de estudio. Este objetivo se desarrollará desde el mes seis al mes diez del proyecto.
  • Indicadores:
    • Diseño y desarrollo del “Observatorio del Territorio” (en adelante, OdT), plataforma cartográfica (capas de información) y temática (gráficos de evolución y análisis) de acceso libre, donde se integrarán los resultados del proyecto con apoyo de consultoría externa (M9).
  • Medios de verificación:
    • Enlace web con acceso al OdT (enlace web) (M9).
    • Manual de usuario del OdT (documento) (M9).
    • Informe sobre el proceso de desarrollo del OdT incluyendo las aportaciones derivadas de las reuniones con los organismos públicos consultados (documento) (M9).
• Desplegar una estrategia de difusión y transferencia de resultados del proyecto a nivel nacional e internacional para posicionar a la universidad como medio útil para incrementar la resiliencia territorial. Este objetivo se desarrollará a lo largo de los 6 meses posteriores al cierre de la fase de desarrollo del proyecto (en la fase de comunicación).
  • Indicadores:
    • Envío de 4 artículos científicos para su publicación en revistas nacionales/internacionales (2 de ellos en revistas indexadas JCR) (M10).
    • Realización de informes referentes a Productos de Vigilancia Tecnológica y de análisis de protección, servicios gestionados y producidos directamente por CEDIA (M11).
    • Se diseña y crea un sitio web CEDIA para difusión de los principales resultados del proyecto con el apoyo de CEDIA para la creación de productos comunicacionales. Adicionalmente, la difusión de dichos resultados, así como los hitos intermedios que se alcanzan en el proyecto también son publicados en la página web de RIGTIG (https://gis.uazuay.edu.ec/rigtig/) así como en las páginas web de las diferentes instituciones participantes en el proyecto (M12).
    • Representantes de alguna de las IES asiste al congreso CEDIA (M13).
    • Algunos resultados son incluidos en tesis de máster/doctoral (M14).
    • Preparación de materiales didácticos y realización de charlas de concienciación en colegios con el propósito de incrementar el nivel de información y la resiliencia de la población ante los efectos del cambio climático en el territorio (M15).
    • Preparación de materiales y realización de webinar para explicar el uso del OdT y el plugin de QGIS y enfatizar la importancia de análisis desde una perspectiva de CC (M16).
    • Realización de una jornada de difusión de resultados donde las instituciones y usuarios/as interesados serán invitados/as preferentes. (M17).
  • Medios de verificación:
    • Copia digital de cada artículo, registro de envío y DOI (caso de estar disponible) (documento y enlace web) (M10).
    • Informes de Vigilancia Tecnológica y de potencialidad de protección generados por CEDIA (documentos) (M11).
    • Enlace de acceso al sitio web del proyecto en CEDIA (enlace web) (M12).
    • Enlaces a los sitios web donde se publiquen resultados del proyecto (enlaces) (M12)
    • Acreditación de asistencia al congreso (M13).
    • Listado de tesis de máster/doctoral que incluyen resultados derivados de este proyecto y descripción del contenido incluido en cada caso (documento) (M14).
    • Documento PDF con los materiales didácticos preparados para la realización de charlas de concienciación en colegios y compromiso firmado con un colegio para la realización de las charlas (M15).
    • Materiales didácticos empleados para la realización del webinar sobre el uso del OdT y el plugin de QGIS y listado de asistentes (M16).
    • Materiales empleados en las jornadas de difusión y listado de asistentes (M17).

Si bien el proyecto puede considerarse ambicioso, debería tenerse en cuenta que la diversidad de entidades participantes, y la multidisciplinariedad del equipo de investigación y fundamentalmente, su trayectoria como miembros de RIGTIG (Red de Investigación en Gestión del Territorio y Tecnologías de la Información Geoespacial), garantiza el logro de los objetivos descritos, la ejecución de las tareas (T.x.x) (ver detalles en apartado Metodología) y el logro de los resultados (V.x.x) (ver detalles en apartado Objetivos Específicos / Medios de Verificación).

Instituciones Participantes:

UDA, PUCE, UCSG, UIDE, UTPL, ESPE, ULE.

Participantes:

Director del proyecto Víctor Omar Delgado Inga

• Teresa Emilia Pérez de Murzi
• Diego Francisco Pacheco Prado
• Alicia Monserrath Mejía Salazar
• Verónica Alexandra Muñoz Sotomayor
• Ivonne María González Coronel
• Priscila Amalia González Briceño
• Wilman Gonzalo Merino Vivanco
• Rodolfo Jaime Salazar Martínez
• Sandra Buján Seoane
• Iván Israel Mogrovejo Barrera
• Diana Estefanía Inga Zumba
• Javier Andrés García Galarza
• Geovanny William Ugsha Chusin
• Juan Carlos Pindo Macas
• Andrea Vanessa Ramón Bustamante

Presupuesto adjudicado: $49530,00

Estado del proyecto: En proceso