SISTEMA DE ATENCIÓN TEMPRANA DE CONTINGENCIAS …ecologix.com.ar/congresos/GEO143 - SATE.pdf · Departamento de Ingeniería en Sistemas de Información. Facultad Regional Bue-

“Nombre del Evento”

SISTEMA DE ATENCIÓN TEMPRANA DE CONTINGENCIAS AMBIENTALES PARA AREAS URBANAS

EARLY WARNING SYSTEM OF ENVIRONMENTAL CONTINGENCIES FOR URBAN AREAS

Ramiro Garbarini1, Ezequiel Gaspes2, Gustavo Osuna3

1 Grupo de Estudio en Metodologías de Ingeniería de Software.

Laboratorio de Sistemas de Información. Departamento de Ingeniería en Sistemas de Información. Facultad Regional Bue-nos Aires. Universidad Tecnológica Nacional, Argentina, [email protected]

2 Ecologix SRL, Argentina, [email protected]

3 Daeva SA, Argentina, [email protected]

RESUMEN: Ante el incremento de accidentes y emergencias de índole ambiental que suceden en el mundo,

en particular en áreas urbanas, con incendio de plantas industriales, vuelco de camiones que transportan pro-ductos químicos, entre otros, se planteó la construcción de un sistema de información basado en tecnología SIG que permitiese a los gobiernos locales estimar el impacto de una contingencia con incidencia ambiental.

Este Sistema de Atención Temprana para Contingencias Ambientales para áreas urbanas brinda información clave para la toma de decisión de los responsables de dar respuesta a una contingencia al momento de su de-tección. El sistema permite visualizar el impacto de la contingencia geográficamente, pudiendo estimar la afec-tación de población, escuelas, hospitales, industrias, otros. Puede identificar los puntos más cercanos a los cuales evacuar la población afectada, y permite realizar simulaciones, aspecto relevante para la prevención. Está pensado para trabajar off line considerando el contexto en el cual será utilizado (crisis; necesidad de res-puesta inmediata; posibilidad de trabajar en el sitio de la contingencia; los gobiernos locales destinatarios pue-den no contar con tecnología 3G / 4G lo suficientemente estables ni confiables como para garantizar conectivi-dad en momentos de crisis).

Para su validación, se implementó el Sistema en el Municipio de Florencio Varela, Argentina, ajustado a sus protocolos de contingencias ambientales, en el marco de un proyecto del Programa de Naciones Unidas para el Desarrollo. Los resultados alcanzados fueron satisfactorios, demostrando la potencia de este sistema para brin-dar rápidamente información clave para la toma de decisiones en situaciones críticas.

Palabras Clave: sistema de información geográfica; contingencias ambientales; atención temprana; evaluación de impacto

ABSTRACT: With the increase of environmental accidents and emergencies that happen in the world, particu-

larly in urban areas, such as industrial plant fires, crash of trucks carrying chemicals, among others, the con-struction of an information system based on GIS technology was proposed, that would allow local governments to estimate the impact of an environmental contingency.

This Early Warning System for Environmental Contingencies for urban areas provides key information to making decision-makers respond to a contingency at the time of detection. The system displays the impact of contingen-

Garbarini, R., Gaspes, E, Osuna, G. | “SISTEMA DE ATENCIÓN TEMPRANA DE CONTINGENCIAS”


cies geographically and can estimate the effect on population, schools, hospitals, industries, and others. It can also identify the nearest sites to which to proceed with the evacuation of the affected population, and it allows performing simulations, relevant aspect considering prevention. It is designed to work off line considering the context in which it will be used (crisis, need of immediate response ; possibility of working at the site of the con-tingency, local governments recipients cannot rely on 3G / 4G technology neither stable nor reliable as to war-rantee connectivity in times of crisis)..

For validation, the system was implemented in the Municipality of Florencio Varela, Argentina, adjusted to their environmental contingencies protocols, as part of a project funded by the United Nations Development Program. The results obtained were satisfactory, demonstrating the power of this system to quickly provide key information for decision -making in critical situations.

KeyWords: Geographic Information System; Environmental Contingencies; Early Warning System; Impact Analysis

1. INTRODUCCIÓN

En el mundo actual es creciente el número de inci-dentes ambientales con afectación o riesgo para la población, en particular en áreas urbanas, con in-cendio de plantas industriales, vuelco de camiones que transportan productos químicos, entre otros. Si bien es cierto que esto sucede en un contexto de incremento de la conciencia ambiental de la pobla-ción, y de incremento en la cantidad y exigencias de la normativa (ej: Resolución ACUMAR 661/12 [1]) y de los controles ambientales, también es cier-to que muchas comunidades son vulnerables y muchas autoridades de respuesta ante emergen-cias y líderes comunitarios no son conscientes de los peligros que representan estos incidentes.

Un ejemplo es el de los materiales peligrosos que se transportan en camiones, trenes o tuberías en muchas de nuestras comunidades, sin embargo son muy pocas las personas que viven cerca de dichas rutas de transporte las que saben qué hacer en caso de accidente.

El concepto con el que se definen estos incidentes es el de contingencia ambiental, un episodio impre-visto que, por los elementos o materiales afectados, puede provocar un daño ambiental de incidencia colectiva y alterar negativamente el ambiente o sus recursos. Es importante para las empresas y go-biernos trabajar en prevenir y minimizar la ocurren-cia de este tipo de episodios, y en caso sucedan, poder dar respuesta a los mismos.

En general las grandes empresas y los gobiernos locales conforman un Grupo de Coordinación, el cual tiene la responsabilidad de dirigir los esfuerzos para informar a las personas sobre los riesgos iden-tificados en la comunidad y preparar un plan res-ponsable capaz de manejar de manera efectiva cualquier emergencia, ya sea por desastres natura-les o por actividades humanas. Normalmente este

grupo elabora planes o protocolos de contingen-cias, que permiten organizar la respuesta de la comunidad ante un incidente de esta naturaleza. En este esquema una de las respuestas más efectivas para reducir la vulnerabilidad humana al cambio ambiental es reforzar mecanismos de alerta tem-prana. Se pueden tomar muchas acciones para proteger la vida y propiedad si se reciben alertas en tiempo [2]. En particular, una alerta temprana es la identificación y evaluación oportuna del surgimiento de nuevas amenazas ambientales que en el largo plazo pueden afectar negativamente la vulnerabili-dad de las personas, de los ecosistemas y de los servicios que éstos proporcionan.

En este marco, se plantea la construcción de un sistema de información basado en tecnología SIG que permita a los gobiernos locales y a las empre-sas estimar y analizar geográficamente el impacto real o potencial de una contingencia con incidencia ambiental, y permita identificar posibles sitios donde evacuar a la población en riesgo.

2. CONTENIDO

El Sistema de Atención Temprana (SATE) permite estimar el impacto de una contingencia, real o su-puesta, con incidencia ambiental. Por esta razón, el sistema está compuesto por herramientas que brin-dan información clave para la toma de decisión de las autoridades responsables de atender o dar res-puesta a esa contingencia. El sistema brinda fun-cionalidades para cubrir los distintos estadíos, ver Figura 1, de una contingencia, desde su detección hasta la evaluación post-contigencia o post-crisis, permitiendo ir perfeccionando el análisis a medida que se van conociendo con más detalles las carac-terísticas de la contingencia o realizar correcciones por la variación de algún factor, por ejemplo la inci-dencia del viento. El sistema se integra con la he-



rramienta ALOHA de la EPA [3], permitiendo incluir los resultados obtenidos de dicha herramienta.

Figura I: Estadíos de una Contingencia

Estadíos de una contingencia 1. Normalidad

a. Recopilación de información

Identificar la información y fuentes de datos

válidos para incorporar en el sistema.

b. Sistematización

El sistema implementa procesos de adquisi-

ción, disposición, actualización y resguardo

de la información identificada.

c. Simulación

Durante el estadio de Normalidad, es cuando

se pueden realizar simulaciones de escena-

rios de contingencias para poder identificar

potenciales sitios de contingencias o identifi-

car zonas de mayor vulnerabilidad a contin-

gencias.

2. Contingencia

Dado que el sistema está concebido para la

atención temprana, permite analizar la contin-

gencia con información mínima, y a medida que

se obtiene mayor precisión, ir perfeccionando

los resultados. El sistema almacena y deja dis-

ponible todos los análisis realizados.

a. Identificación

Identificar el origen, el tipo de evento, facto-

res climáticos, sustancias químicas que con-

figuran la contingencia. Ante la denuncia de

una contingencia es posible conocer o no

fehacientemente el sitio del evento, en caso

de no conocerlo el sistema ofrece un análisis

para determinar posibles sitios de la misma.

Una vez ubicado fehaciente el sitio, se puede

elegir entre cargar las características men-

cionadas o incorporar un análisis realizado

con la herramienta Aloha.

b. Evaluación

A partir de la expresión de la crisis en el terri-

torio, mediante herramientas de análisis es-

pacial se obtienen estimaciones de la pobla-

ción, instituciones y área afectada por la con-

tingencia, identificando potenciales sitios de

evacuación.

c. Comunicación y Coordinación

Se debe dar parte de la evaluación realiza-

das a las distintas fuerzas y agrupaciones

que participan de la atención de la contin-

gencia. Para ello el sistema emite reportes

con la información geográfica y tabular nece-

saria para actuar en consecuencia.

3. Post- Crisis

Una vez finalizada la contingencia, se debe

analizar y registrar los resultados de la misma y

generar recomendaciones para la atención de

contingencias similares. El sistema tiene una

funcionalidad para cerrar una contingencia y

almacenar la información real acerca del impac-

to de la misma, permitiendo, así, disponer de in-

formación valiosa para las autoridades y la

comunidad.

A continuación se presentan las característica téc-nicas del Sistema de Atención Temprana de Con-tingencias (SATE).

2.1 Funcionalidades

Funcionalidad del Sistema de Atención Temprana respecto de los estadios mencionados: 1. Normalidad

• Sistematización • Gestión de Sustancias; Eventos; Riesgos • Interfaces de Actualización • Seguridad

• Simulación de Escenarios de Contingencias • Carga de Escenarios • Determinar sitio de origen • Análisis de Impacto • Reportes de Escenarios

2. Contingencia • Identificación • Ubicación de Contingencias • Localizar potenciales sitios de origen • Determinar sitio de origen

• Evaluación • Definir Evento



• Integración con Aloha • Definición de las características de la con-

tingencia • Definición de Perímetro de Seguridad • Identificación de sitios para evacuación • Establecimientos de salud; Parques; otras

capas de información • Identificación de sitios afectados: • Establecimientos educativos; Estableci-

mientos de salud; Industrias / Empresas; otras capas de información

• Estimación de personas afectadas • Coordinación • Reportes de Contingencias

3. Post-Crisis • Análisis

• Cierre de contingencia • Definición del área geográfica real afecta-

da • Carga de valores reales acerca de la afec-

tación de la contingencia • Población total afectada • Personas evacuadas / heridas / falle-

cidas / etc. • Hospitales Afectados a la atención • Policías / Bomberos / Médicos / etc.

• Recomendaciones • Carga de recomendaciones surgidas de la

respuesta dada a la contingencia

El sistema permite trabajar con dos tipos de contin-gencias: reales y escenarios. La carga de una contingencia se realiza a través de un asistente o flujo de trabajo que guía al usuario, desde la definición de los datos iniciales hasta ge-nerar el análisis y evaluación del impacto de la con-tingencia.

2.2 Flujo de trabajo para la creación de una contingencia

La figura II representa la secuencia lógica de los pasos a seguir desde la creación de una contingen-cia hasta obtener el reporte de análisis. Para ir per-feccionando el análisis, el sistema permite repetir el procedimiento desde la definición de la contingen-cia.

Figura III: Flujo de trabajo para la creación de una contingencia

2.3 Pantallas correspondientes a la crea-ción de una contingencia

• Nueva Contingencia.



Figura IIIII: Crear Contingencia

• Ubicar Sitio

Figura IVV: Métodos para ubicar el sitio de contingencia

Existen 4 opciones para ubicar una contingencia: • Por dirección: se deben ingresar la calle y su

altura. Luego hacer click en Ubicar para en-contrar el punto.

• Por coordenadas: en caso de tener las coor-denadas geográficas del evento. Requiere te-ner coordenadas métricas.

• Por mapa: utilizando el botón y luego ha-ciendo click sobre el mapa en dónde se en-cuentra el punto del evento.

• Buscar: permite buscar dentro de las capas geográficas del sistema.

Figura V: Sitio ubicado

• Importar Aloha El sistema permite importar el análisis realizado en Aloha y lo despliega geográficamente desde el ori-gen de la contingencia.

Figura VI: Secuencia de integración con Aloha

• Definir contingencia

Se debe definir las características de la contingen-cia, tipo de evento, sustancias involucradas, y el potencial riesgo. Adicionalmente, se debe determi-nar el perímetro de seguridad, el sentido del viento y la amplitud de la cobertura desde el origen del evento. En el caso de que el viento no sea un factor determinante, se puede considerar una amplitud de 360°.



Figura VII: Datos del evento

Figura VIII: Sentido del viento y amplitud

• Análisis

A partir de los parámetros definidos, el sistema elabora un área de afectación y se identifican los elementos afectados a la misma, el perímetro de seguridad, la población afectada, y el detalle de los elementos afectados (hospitales, escuelas, etc.). La cantidad de personas afectadas no es acumulativa, sino que se divide por zona buffer.

Figura IX: Análisis de Impacto

Figura X: Resultado en mapa de un evento con viento en dirección SO.

Figura XI: Resultado en mapa de un evento en el que el viento no es factor relevante.



• Reporte

El sistema emite un reporte que detalla los elemen-tos afectados dentro de las distintas áreas afecta-das y el perímetro de seguridad, las personas afec-tadas, y del perímetro de evacuación. Complemen-tariamente presenta información cartográfica de perímetro de evacuación, del perímetro de seguri-dad y de las áreas afectadas.

Figura XII: Reporte de Contingencia – Área de Afectación

Figura XII: Reporte de Contingencia – Área de Afectación

Figura XIII: Reporte de Contingencia – Resumen

Figura XIV: Reporte de Contingencia – Sitios Evacuación

• Post-Crisis

Una vez finalizada la contingencia, el sistema per-mite a las autoridades registrar los datos finales de afectación de la contingencia, las recomendaciones y lecciones aprendidas.

Figura XV: Reporte de Respuesta – Actuación



2.3 Elementos más representativos del modelo de datos:

Figura XVI: Elementos del modelo de datos

Nombre Tipo Geo-metría

Capas Geográficas

Educación Feature DataSet

Evacuación Feature DataSet

Salud Feature DataSet

fc_comisarias FeatureClass Punto

fc_calles_servicios FeatureClass Línea

fc_empresas FeatureClass Punto

fc_instituciones FeatureClass Punto

fc_hidrografia FeatureClass Línea

fc_censo_población FeatureClass Polígono

fc_departamentos FeatureClass Polígono

fc_localidades FeatureClass Punto

fc_rutas FeatureClass Línea

Nombre Tipo Geo-metría

fc_suelo FeatureClass Polígono

fc_valores_biologicos FeatureClass Polígono

Tablas

tb_analisis Tabla -

tb_capasanalisis Tabla -

tb_contingencia Tabla -

tb_contingencia_sustancias

Tabla -

tb_estadistica Tabla -

tb_eventos Tabla -

tb_riesgos Tabla -

tb_riesgo_buffers Tabla -

tb_sustancias Tabla -

tb_unidadesmedidas Tabla -

Los datos geográficos fueron obtenidos de la Infra-estructura de Datos Espaciales de la Provincia de Buenos Aires [4] y de la Infraestructura de Datos Espaciales de la República Argentina [5]. Las es-tructuras de datos espaciales fue diseñadas a partir de la información geográfica que está referenciada en coordenadas geográficas en el Sistema WGS 84, Marco de Referencia POSGAR 94.

2.4 Arquitectura tecnológica

El producto software SATE fue construido sobre plataforma ArcGis [6], utilizando Visual Basic .Net [7] y ArcGIS Runtime SDK [8] para el desarrollo.

Figura XVII: Arquitectura

SATE fue concebido para trabajar off line, es decir no ser dependiente de tener conexión a internet. Si



bien la tendencia mundial es trabajar de forma on line con servicios en la nube, se debió tener en cuenta el contexto en el cual SATE debe ser utiliza-do: • Contexto de crisis. • Necesidad de respuesta inmediata. • Posibilidad de trabajar en el sitio de la contin-

gencia. • Los destinatarios de SATE son municipios o

gobiernos locales, originalmente de latino amé-rica, donde en la mayoría de los casos las co-municaciones basadas en tecnología 3G / 4G no son lo suficientemente estables ni confia-bles como para garantizar conectividad en momentos de crisis.

2.5 Validación del sistema

El sistema SATE fue validado mediante el Proyecto ARG 08/014 del Programa de las Naciones Unidas para el Desarrollo, en conjunto con la Secretaría de Ambiente y Desarrollo Sustentable de la Nación Argentina y el Municipio de Florencia Varela – Pro-vincia de Buenos Aires.

Se concluyó que el sistema es adecuado. El softwa-re realiza el análisis de impacto correctamente, y representa geográficamente las distintas áreas de afectación, y logra presentar información clara co-mo respaldo a los resultados alcanzados.

A partir de este sistema se acelera y perfecciona el procedimiento de atención temprana de contingen-cias ambientales que cada gobierno local o empre-sa puede realizar ante una situación anómala. De esta manera, los responsables de la respuesta a las contingencias tienen a disposición una herramienta que brinda precisión y velocidad en el análisis y definición del impacto real o potencial de una con-tingencia ambiental.

3. CONCLUSIONES

En primer lugar, los resultados del presente trabajo comprenden un sistema de atención temprana de continencias ambientales para áreas urbanas, que posibilita no solo estimar el impacto de una contin-gencia, sino que también, a partir de simulaciones, generar escenarios que contribuyan a la prevención de incidentes y minimización de riesgos a la pobla-cion. Este sistema está basado en tecnología SIG, y pensado para trabajar off line, independiente de tener conexión a internet, considerando el contexto en el cual SATE debe ser utilizado (contexto de crisis; necesidad de respuesta inmediata; posibili-dad de trabajar en el sitio de la contingencia, enre otros).

El desarrollo y validación de este sistema permite anticipar la posibilidad de llevar este tipo de estra-

tegias y proyectar el desarrollo de metodologías analíticas soportadas en sistemas de información geográfico, a otras áreas de gestión ambiental a cargo de entes gubernamentales y empresas.

Cabe destacar que este trabajo requirió superar diversos desafíos: hallar un lenguaje común entre profesionales con diferente formación (ingeniería en sistemas de información, biología, contingencias); lograr estandarizar la visión de los responsables de atención a una continencia ambiental; disponer de datos actualizados y en formato de trabajo geo-espacial adecuado. Sin embargo, los resultados alcanzados muestran que superarlos es posible, y que la proyección de desarrollo de sistemas softwa-re en el campo del medio ambiente es amplia, y se proyecta con gran potencial.

4. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

1. Autoridad de Cuenca Matanza Riachuelo: http://www.acumar.gov.ar/normativa/111/resolucion-66112 Página vigente al 01/12/2015.

2. Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente: http://www.pnuma.org/deat1/alertatemprana.html Página vigente al 01/10/2015.

3. United States Environmental Protection Agency: Aloha Software http://www.pnuma.org/deat1/alertatemprana.html Página vigente al 01/10/2015.

4. Infraestructura de Datos Especiales de la Provincia de Buenos Aires http://sig.gobierno.gba.gov.ar/sig/ideba/ Página vigente al 01/10/2015.

5. Instituto Geográfica Nacional de la República Argentina: http://idera.gob.ar Página vigente al 01/10/2015.

6. Esri, ArcGis: http://www.esri.com/software/arcgis/arcgis-for-desktop. Página vigente al 02/08/2014.

7. Microsoft, Visual Basic .Net http://msdn.microsoft.com/en- us/vstudio/hh388573.aspx Página vigente al 01/10/2015.

8. Esri, ArcGIS Runtime SDK http://resources.arcgis.com/en/help/runtime-wpf/concepts/index.html#/Getting_started_with_Visual_Studio/01700000002q000000/ Página vigente al 01/10/2015.

5. SÍNTESIS CURRICULARES DE LOS AU-TORES

Ramiro W. Garbarini, Buenos Aires, Argentina. Ingeniero en

http://www.acumar.gov.ar/normativa/111/resolucion-66112

http://www.acumar.gov.ar/normativa/111/resolucion-66112

http://www.pnuma.org/deat1/alertatemprana.html

http://www.pnuma.org/deat1/alertatemprana.html

http://msdn.microsoft.com/en-



Sistemas de Información. Socio en Ecologix SRL Jefe de Laboratorios de Sistemas del Departamento de Ingeniería en Sistemas de Información. Docente (Adjunto) de "Análisis de Sistemas" y de "Sistemas de Infromación Geográfica", UTN – Argentina. Docente Adjunto del área “Teoría en Sistemas”, UNNOBA – Argentina.

Ezequiel Gaspes, La Plata, Argentina. Licenciado en Biología, Orientación Ecología. Socio en Ecologix. Director en Instituto

Argentino para el Desarrollo Sustentable. Docente Posgrado “Diseño Sustentable”, Universidad de Palermo – Argentina.

Gustavo Osuna, Buenos Aires, Argentina, Ingeniero en Sistemas. Gerente de Servicios en DAEVA S.A.

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