Autor: Luis Rodríguez Quiroz Centro de Ingeniería Eléctrica y Sistemas.
Esta segunda emisión corresponde a la segunda parte del artículo en el que se expone el trabajo realizado por personal del Laboratorio de Electromagnetismo Aplicado de la Unidad de Ensayos y Mediciones Eléctricas (ENINSEL) del Centro de Ingeniería Eléctrica y Sistemas, en el que queda claramente evidenciada la utilidad de los Sistemas de Información Geográfica (SIG) en la caracterización, análisis espacial y representación cartográfica de fenómenos de distinta naturaleza. En esta segunda parte se expondrá sobre las herramientas y técnicas experimentales utilizadas para la realización del trabajo.
HERRAMIENTAS Y TÉCNICAS EXPERIMENTALES
Los instrumentos de medición, equipamiento y las herramientas informáticas utilizadas en la caracterización, en el análisis espacial y en la representación cartográfica de contaminación electromagnética de la zona piloto fueron:
- CEMSOFT-1:es un software desarrollado por la Fundación Instituto de Ingeniería (FII), por el Centro de Ingeniería Eléctrica y Sistemas (CIES) en su Laboratorio de Electromagnetismo Aplicado (LEA), diseñado para el estudio de las RNI. (Kurz, S. 2009)
- Sonda isotrópica de Campo Eléctrico modelo HI-6105, fabricada por ETS-Lindgren. Rango de frecuencia (100 kHz 6 GHz)
- Medidor de Campo de baja frecuencia modelo HI-3604, fabricada por ETS-Lindgren. Respuesta frecuencial (30 Hz 2 kHz)
- Computador portátil. Marca Dell
- Navegador GPS, Marca Garmin Modelo Nuvi 200.
- GvSIG, Versión 1.9.
SELECCIÓN DE LA ZONA PILOTO
A fin de seleccionar la zona piloto en la cual se llevó a cabo el proceso de medición, se tomaron en cuenta los siguientes factores:
- Condiciones de las vías de acceso: la zona piloto debe contar con vías de libre acceso y tránsito, debido a que la instrumentación utilizada requiere alimentación AC, la cual en este caso fue suministrada por un inversor AC/DC conectado a la salida de 12 VDC del vehículo.
- Presencia institucional del Estado en la zona piloto: dentro del área elegida se localiza la sede de la Comisión Nacional de Telecomunicaciones, CONATEL, específicamente en Las Mercedes, Municipio Baruta. A su vez, en el área del municipio Chacao se encuentra la sede de la Corporación Andina de Fomento (CAF), institución que constituye la principal fuente de financiamiento multilateral de la región andina. (Figura 1)
- Actividad económica desarrolladas en la zona piloto: en la zona seleccionada se efectúa una actividad comercial importante, evidenciado por la presencia de centros comerciales, como: Sambil, Tolón, Lido, C.C.C.T, entre otros. En el área de Los Palos Grandes se encuentran diversas empresas de Telecomunicaciones del país, entre las cuales están: CANTV, Movistar, Nokia, Huawei, BTC celular (Motorola), entre otras. Esta área tiene gran relevancia para la investigación dado que se encontraron en ella, una alta densidad de estaciones base de telefonía celular.
- Presencia de espacios de uso colectivo como escuelas y centros de salud. Las personas que se encuentran en instalaciones educativas u hospitalarias pueden ser más sensibles a las RNI. Así mismo, los equipos electromédicos de los centros hospitalarios pudieran verse afectados con la presencia de ciertas magnitudes de intensidad de campo eléctrico. (Norma ISO/IEC 60601-1-2, 2007)
ESTRATEGIA PARA LA REALIZACION DE LAS MEDICIONES
La planificación de la estrategia de mediciones es una cuestión a la que se le debe prestar mucha atención. En el caso de nuestra ciudad capital este aspecto se torna aún más complejo, pues se debió tomar en cuenta, desde los aspectos de seguridad relativos al personal y equipos hasta la posibilidad efectiva de realizar mediciones espacialmente regulares, que permitieran la posibilidad de interpolar valores. A continuación, algunos aspectos tomados en cuenta fueron:
- Las mediciones se realizaron utilizando un esquema de muestreo que incluyó 206 puntos distribuidos con un patrón sistemático-aleatorio adaptado a la distribución irregular propia de la ciudad y con una distancia promedio entre puntos de medición de aproximadamente 100 m. Las mediciones se realizaron siguiendo el protocolo de medición de la ICNIRP (Dos Ramos, 2010).
- Las mediciones fueron realizadas en días laborables (lunes a viernes) puesto que en esos días se desarrolla el mayor número de actividades generadoras de radiación electromagnética.
- Estudios previos (García E, et al. 2008), señalan que las mediciones de la magnitud de la intensidad de campo eléctrico en horas nocturnas son significativamente inferiores que los diurnas por tal motivo en este estudio, sólo se realizaron mediciones en horario diurno.
- Para iniciar el proceso de medición, se realizó la conexión de la sonda isotrópica de campo eléctrico, posteriormente se tomaron las coordenadas del lugar, y se dio inicio a la medición. Cada medición se llevó a cabo durante 6 minutos continuos, según indica en el artículo 15 de la Providencia Administrativa Nº 581 (CONATEL, 2005). En este tiempo, la sonda captura la data que permite obtener un promedio de la magnitud de la intensidad de campo eléctrico, que se utilizó para realizar el mapeo geográfico de la zona piloto seleccionada.
- Para realizar las mediciones de intensidad de campo eléctrico y densidad de flujo magnético a frecuencia de red, se midió en dirección X (norte), Y (este) y Z (vertical), esto permitió calcular la magnitud de intensidad de campo eléctrico y densidad de flujo magnético para frecuencia de red.
LOS MAPAS TEMÁTICOS COMO HERRAMIENTA PARA LA REPRESENTACIÓN CUANTITAVA DE VALORES ESTADÍSTICOS.
La variable de datos utiliza la progresión del color para representarse en cada región del mapa. Típicamente, esto puede ser una mezcla de un color a otro, una progresión de matiz único, transparente a opaco, claro a oscuro o un espectro de color entero, siguiendo el criterio de cuanta más cantidad, más oscuro. Se asume que dentro de cada unidad de enumeración o corograma, el valor se mantiene constante. Una buena ventaja de este sistema, es que el tema es comprendido con facilidad por parte del usuario para muchos tópicos diferentes.
Esta técnica se utiliza para la representación de datos de naturaleza discreta. Un fenómeno continuo no puede ser representado por este sistema, ya que sus distribuciones no están controladas por divisiones de tipo administrativo. Así mismo las fronteras de cada corograma no tienen ningún valor asociado, sólo funcionan como separadores, simplemente nos indican de dónde a dónde se da un dato.
Utilizando la misma técnica de representación espacial de los resultados, en la Figura 2 se muestran dos tipos de ejemplos de mapas coropléticos citados por Azpurua (2013), en los que se identifican puntos álgidos y zonas de mayor riesgo, por polución electromagnética.
ELABORACIÓN DE LOS MAPAS COROPLÉTICOS CORRESPONDIENTES A LAS MAGNITUDES MEDIDAS
Se creó una capa de puntos con las coordenadas obtenidas en campo y los datos asociados a las mediciones de campo electromagnético. Esta capa se superpuso a una capa vectorial de la ciudad de Caracas para verificar la localización de las mediciones realizadas.
La interpolación de la magnitud de intensidad de campo eléctrico a radiofrecuencia se realizó mediante tres métodos: IDW (Inverse Distance Weighting), Spline y Kriging; cuyos resultados fueron comparados para determinar el de mejor ajuste. El proceso de validación se basó en pruebas de bondad del ajuste; en ellas el método IDW también conocido como peso por distancias inversas arrojó un error absoluto medio, un error cuadrático medio y una distancia euclidiana más baja que los otros métodos de interpolación cotejados.
Utilizando la herramienta de Interpolación IDW, incluida en los algoritmos de rasterización e interpolación del módulo SEXTANTE (GvSIG), se configuró el proceso para tomar como exponente 2, valor usado generalmente para este método de interpolación (Legendre, P et al. 1983), y un radio de inspección de 500 m con la finalidad de incluir las fuentes de contribución que se encuentran en un radio de 500 m del punto a interpolar y lograr una apariencia más suavizada en el ráster resultante.
Debido a la concentración de los datos en un rango muy estrecho (0 y 3.5 V/m), se decidió emplear intervalos iguales para representar la magnitud de intensidad de campo eléctrico; obteniéndose 15 clases, las cuales permiten una mejor discriminación visual de las mediciones.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Aspúrua, M. (2013). La geomática en la evaluación de la contaminación electromagnética: experiencias foráneas y locales. V Jornadas Nacionales de Geomática 2013. Caracas Venezuela
CONATEL. (2005). Providencia Administrativa Nº 581. Gaceta Oficial de la República Bolivariana de Venezuela, 38.201.
COVENIN 2238. (2000). Norma Venezolana Radiaciones No Ionizante. Límites de exposición. Medidas de protección y control. (2da revisión).
Dos Ramos, K. (2010). Mapeo geográfico de la magnitud de la intensidad del campo eléctrico para el análisis de los niveles de contaminación por Radiación No Ionizante. Instituto de Ingeniería, Caracas – Venezuela.
Ecologistas en Acción. (2018). 5G. Contaminación electromagnética, un enemigo invisible. Revista Ecologista N° 95. https://ecologistasenaccion.org/SPIP/article36025.html
García E, et al. (2008). Mapa de Radiaciones no Ionizantes en la Ciudad de León. Universidad de León, España.
ICNIRP Guidelines. (1998). Guidelines for limiting exposure to time-varying electric, magnetic, and electromagnetic fields (up to 300 GHz). Health Physics. April, Volume 74, Number 4:494-522.
Kurz, S. (2009). Desarrollo de un sistema para la medición, monitoreo y análisis de los niveles de contaminación por radiación no ionizante. Instituto de Ingeniería, Caracas – Venezuela.
Legendre, P et al. (1983). Numerical Ecology. Segunda Edición. Editorial Elsevier. Canadá.
Norma ISO/IEC 60601-1-2. (2007). Compatibilidad Electromagnética para equipos electromédicos.
Ecologistas en Acción. (2018). 5G. Contaminación electromagnética, un enemigo invisible. Revista Ecologista N° 95. https://ecologistasenaccion.org/SPIP/article36025.html
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