La Aplicación de los Sistemas de Información Geográficos (SIG) en la Gestión de los Residuos Sólidos (GRS)

Autores: Walmore Vergara1, Marisela Navarro1, José Arismendi1, Miriam Suárez2, Neyla Camacho.2  1Centro de Procesamiento Digital de Imágenes (CPDI). 2Centro de Tecnología de Materiales (CTM). FIIIDT. 

 

RESUMEN

Dada la problemática de la cantidad y tipo de residuos sólidos (RS) generados a nivel mundial, y a que pueden ocasionar deterioro en el ambiente y complicaciones de salud a los seres humanos; las autoridades, en los ámbitos políticos y administrativos, han sumado esfuerzos para lograr una gestión adecuada que controle desde la recolección, transporte, procesamiento, reciclaje hasta el almacenamiento de la basura.  Las aplicaciones de los Sistemas de Información Geográfica (SIG), pueden ser utilizadas en la gestión de los residuos sólidos y es una herramienta útil para municipios y gobernaciones, el objeto de este artículo de investigación documental es estudiar este sistema para el manejo eficiente de los RS.

Palabras claves: Sistemas de información Geográfica, gestión, residuos sólidos

INTRODUCCIÓN

Cada año, según la Organización de Naciones Unidas (ONU), se generan a nivel mundial de 10 a 12 millones de toneladas de basura anualmente (ONU, 2019), y es una cifra que va en aumento. Por ejemplo, para el 2020 la generación de plástico se acercará a la cantidad de 350 millones de toneladas, es decir un 900% más que en la década de los 80; tan solo en la Unión Europea (UE) se vierten entre 75.000 y 300.000 toneladas de microplásticos al medio ambiente y entre 150.000 y 500.000 toneladas de residuos plásticos(PE, 2018). 

En América Latina y el Caribe el consumo de materiales es de 30kg/hab/dia y los municipios generan la cantidad de 1kg/hab/dia de RS (ONU, 2019).  En el caso particular de Venezuela, según boletín anual del Instituto Nacional de Estadística (INE), para el año 2012 se recolectaron un total de 26.792.036 kg/dia de residuos y desechos sólidos, lo que representa una tasa de recolección de 0,902 kg/hab/dia, para una población de 29.716.468 de habitantes (INE, 2013).

Las cifras de generación de RS son alarmantes, en los diferentes niveles: mundial, continental y local, en este sentido las organizaciones existentes, que tienen la función de velar por la protección del medio ambiente y en consecuencia el bienestar social, han desarrollado planes, programas y proyectos con el objeto ser aplicados en los diferentes ámbitos, antes señalados.

La gestión de los RS implica el involucramiento de todos los sectores que hacen vida dentro de las comunidades, pues requiere de una serie de actividades: “reducción en la fuente, separación, reutilización, reciclaje, co-procesamiento, tratamiento biológico, químico, físico o térmico, acopio, almacenamiento, transporte, y disposición final de residuos, individualmente realizadas o combinadas de manera apropiada, para adaptarse a las condiciones y necesidades de cada lugar, cumpliendo con objetivos de valorización, eficiencia sanitaria, ambiental, tecnológica, económica y social” (Jiménez, 2015). La cantidad de procesos involucrados en la gestión, amerita la participación simultanea e integral de del gobierno local, las empresas privadas, las organizaciones no gubernamentales relacionadas con la parte ambiental, los ciudadanos, industrias locales, recolectores informales, esto implica recopilar, analizar y desplegar un volumen de información importante y necesaria para responder a las exigencias de la planificación, ordenamiento territorial y ambiental.

 En este sentido los SIG, se han consolidado como herramientas para la gestión, porque permiten el análisis y modelado de complejas interrelaciones espaciales, donde los volúmenes de información son considerables (Maass, 2004). Además, permite la toma de decisiones, que incluye la definición de políticas, planificación y administración, que pueden ser implementadas interactivamente teniendo en consideración las fuerzas motrices, es decir, el crecimiento de la población, salud, tecnología, política, economía, educación. Estos impactos humanos inducirán cambios en el medio ambiente, como el uso del suelo, degradación del mismo, contaminación, que deben ser monitoreados en el tiempo con el fin de aumentar la conciencia pública (Murai, 1999).

DESARROLLO

Los Sistemas de Información Geográfica (SIG), con sus diversas herramientas y funciones han sido un aporte para el desarrollo de la geografía; la facilidad con la que permiten reunir, organizar, compartir y analizar la información espacial ha favorecido la toma decisiones, la planificación, el análisis y la gestión de datos geográficos (Flores, 2017).

Los SIG son un conjunto de hardware, software y procedimientos elaborados que hacen uso de datos espacialmente referenciados por medio de puntos, líneas y polígonos para el análisis, representación, manipulación, modelado y gestión de información, con el fin de solucionar problemas complejos de planificación y gestión. El espacio geográfico georreferenciado en los SIG se encuentra representado por medio de capas, que se almacenan en un formato específico propio del software en el que se trabaje. Cada capa contiene uno o más características (atributos) del medio o de alguna temática en especial.

Los datos o la información recogida pueden representarse en el SIG en dos tipos de formatos: vectorial o Raster. En el modelo vectorial se almacenan datos geográficos, que se representan en segmentos de líneas creadas por una sucesión de puntos desde un punto inicial hasta uno final, esas líneas pueden formar polígonos definidos a través de sus coordenadas; mientras que el formato Raster se divide en filas y columnas generando celdas, en las cuales está la información recolectada del territorio, cada celda puede guardar un atributo de la zona representada. La información en Raster se obtiene mediante imágenes capturadas por satélites, o digitalizando un mapa o fotografía mediante el escaneo (Enciso y otros, 2015).

En la Figura 1. se presentan de forma esquemática los procesos involucrados en la elaboración y puesta en funcionamiento de un sistema de información geográfica.

Figura 1. Esquema de los procesos para diseño e implementación de un SIG

Al ser un instrumento que permite la gestión del territorio, los SIG han perfeccionado sus funciones para ofrecer una mayor gama de soluciones a los requerimientos de los usuarios; entre estas destacan el transporte y la logística (Flores,2017), en consecuencia, su aplicación es la gestión integral de los residuos sólidos (GIRS) es idónea.

Para la implementación de un SIG es importante conocer, la ubicación o localización del área o zona donde se va desarrollar o aplicar el proyecto de gestión de residuos sólidos (GRS) planteado. Posteriormente hay que realizar la recopilación de datos, que implica la búsqueda de estudios recientes con respecto a ubicación y recolección de los RS, de ser posible, si es selectiva o no selectiva, (vidrio, papel y cartón, envases y residuos orgánicos); así como información cartográfica a escalas, que permitan realizar análisis precisos de los lugares de colocación de los residuos sólidos.

Por ejemplo, en la Figura 2 se presenta un sistema de GRS que tiene como objetivo la reducción de los residuos enviados a disposición final y está compuesta por 4 etapas: generación, recolección, tratamiento y disposición final, aspectos que deben considerarse en el diseño del SIG

Figura 2.  Ejemplo de esquema de GRS, enfocado en la reducción
Fuente: Consorcio GIRSU M2D

 Con toda esta información se puede establecer una base de datos georreferenciada, luego de cumplir las siguientes etapas:

a) Análisis y diagnóstico, se refiere a la ubicación precisa de los contenedores, es decir donde deben estar localizados, elemento que depende de las realidades urbanas.  Además, se deben considerar los denominados puntos limpios, lugar donde se recogen, los residuos peligrosos, pinturas, disolventes, pilas, radiografías, entre otros. También se debe considerar el tipo de recolección, los medios de vehículos y neumática, la primera es la más habitual, la segunda se refiere a las que deben ir bajo tierra y en nuevas urbanizaciones, implica un sistema de conducciones neumáticas subterráneas hasta las zonas de transferencia.

La Imagen 1 se muestra un ejemplo del mapeo de vertederos a cielo abierto a partir de imágenes satelitales, luego se continúa con el análisis de los datos y la sistematización cartográfica a través de los SIG. A través de estos sistemas se puede hacer la actividad del monitoreo de las recogidas, la circulación o tráfico, transferencias, sitios de reclasificación y otros vertederos para, por ejemplo, analizar las carencias o ausencias del servicio, proliferación de enfermedades, dispersión por animales o participación de la comunidad (ver Imagen 2).

 

Imagen 1. Localización de vertederos a cielo abierto a partir de imágenes satelitales
Fuente: Idet, 2019

Imagen 2. Esquema de microlocalización de puntos de vertimiento, rutas de transportación y destino final de los RS en un centro urbano
Fuente: Bermúdez-Torres et al, Cuba, 2018.

b) Transporte, en esta etapa se definen las rutas más eficientes para el traslado de los residuos hasta las estaciones de transferencia, plantas de clasificación, reciclado, valoración energética y vertedero. De igual forma se debe considerar la problemática asociada a las vías de circulación, acondicionamiento de las vías, molestias a los vecinos, ruidos malos olores, contaminación. En la Imagen 3 se presenta un ejemplo de ruta de recolección de residuos.

Imagen 3. Ejemplo de Ruta de Recolección
Fuente: Master en Tecnologías de Información Geográfica. UCM, 2013

c) Procesamiento, es considerado la etapa de mayor importancia, pues implica una serie de procesos, que depende de las condiciones de disposición de los RS, es decir, si están segregados o mezclados, evidentemente ambas condiciones complican o facilitan las actividades de procesamiento. También se estudia la clasificación del material: metales férricos y no férricos, papel y cartón, plásticos, materia orgánica, para posteriormente ejecutar el proceso de reciclado, valoración y vertido controlado.

d) Vertederos, para la localización de las áreas más adecuadas para este fin se dispone de herramientas como GPS, imágenes satelitales y cartografía digital, que permiten generar información de variables como: hidrología con el estudio del nivel freático del área seleccionada, el tipo de suelo, uso y cobertura, tamaño del área, vida útil del vertedero, acceso, pendiente, distancia a centros de salud y de educación, abastecimientos de agua, viviendas, número de habitantes. Para desarrollar esta esta se aplican técnicas de Análisis Multicriterio, que permite tomar las decisiones más acordes a la realidad en función de las variables más adecuadas y para aplicar las soluciones más convenientes. En Santa Marta (Chile) a través de las imágenes se pudo detectar a tiempo, y tomar la decisión conveniente, acerca del transporte y destino final de los residuos, por un problema de derrumbe de la vía antes de llegar al vertedero (ver Imagen 4).

Imagen 4.  Derrumbe de la vía antes del vertedero de Santa Marta, Chile
Fuente: www.biobiochile.cl

Como se puede apreciar, el enorme volumen de información generada en los procesos de gestión de RS requiere el uso de los SIG, que facilita la visualización de la información por capas.  

Al tener todas las especificaciones se crean funcionalidades básicas obteniendo un sistema con gestión de la información, facilitando las interfaces necesarias para todas las tareas referentes a la entrada de los datos y mantenimiento de información concerniente a la gestión de residuos. Es necesario que se mantenga una flexibilidad en el SIG y permita modificaciones en la estructura de la información, para lograr el continuo crecimiento del sistema (Carrasco, 2017).

CONCLUSIONES

El incremento de los residuos sólidos aunado a una gestión poco eficiente, ha generado una serie de inconvenientes ambientales que, dada su dimensión territorial, requiere del compromiso de los entes encargados de brindar y garantizar el bienestar socio-ambiental de las poblaciones; para lograr manejar esta realidad, es importante que sean consideradas las bondades de un SIG, con el fin de contribuir a la adecuada gestión, incluyendo segregación y la reducción desde el origen. Esta herramienta, permite el manejo de información en todos los procesos implícitos y su monitoreo constante, se pueden conocer localizaciones, instalaciones, asignación de equipamientos e infraestructuras, transporte y garantizar así una gestión sostenible.

Es importante señalar que el estudio de todas las variables que alimentaran al SIG dará como resultado una herramienta importante para la toma de decisiones en la materia, que permitirá a los expertos desarrollar el modelo de GRS que mejor se adapte a las condiciones sociales, culturales, ambientales y económicas del área o áreas de estudio.

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