3.3 DESCRIPCIÓN DE LA METODOLOGÍA

Figura 5: Metodología Fuente: Silva, 2021

3.3 DESCRIPCIÓN DE LA METODOLOGÍA

3.3.1 Levantamiento de información

Definida el área de estudio se procede con la recopilación de la información espacial y plana. Seguido se clasificará cada una de las coberturas como criterios o restricciones dependiendo de las características de cada una.

3.3.1.1 Recopilación de información espacial y plana del DMQ

Para el desarrollo de este proceso se identifica las instituciones que manejan información referente a la zona de estudio, así como información cartográfica base; con el fin de que los análisis se realicen en base de información espacial. Entre las instituciones que se han considerado como generadores de datos cartográficos son: Secretaria de Gestión de Planificación del DMQ (SGP), Secretaría de Territorio, Hábitat y Vivienda del DMQ

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(STHV), Secretaria de Movilidad del DMQ (SM), Secretaria de Ambiente del DMQ (SA), Petroecuador, Instituto Nacional de Patrimonio y Cultura (INPC), y el Instituto Geográfico Militar (IGM), ver Tabla 2 y Figura 6.

Tabla 2: Características de la información recopilada Cobertura de información Institución Año Escala Tipo a) Pendientes SGP 2011 1 : 5000 Raster b) Cuerpos de agua IGM 2013 1 : 50000 Shape c) Red vial SM 2019 1 : 1000 Shape d) Zona urbana STHV 2019 1 : 5000 Shape e) Plan de uso y ocupación del suelo STHV 2017 1 : 5000 Shape f) Concesiones mineras STHV 2018 1 : 50000 Shape g) Áreas patrimoniales INPC 2017 1 : 50000 Shape h) Sistema Nacional de Áreas Protegidas MAE 2019 1 : 25000 Shape i) Infraestructura petrolera (SOTE) PETROECUADOR 2019 1 : 50000 Shape Fuente: Silva, 2020

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Figura 6: Información recopilada Fuente: Silva, 2021

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3.3.1.2 Definición de criterios y restricciones

Una vez recopilada la información y detalladas sus características se ha clasificado en criterios y restricciones de selección. Un criterio son todos los factores que influirán de manera positiva o negativa en la búsqueda de la solución; es decir con los criterios se definirá si el sitio seleccionado es apto o no apto para la implementación de un vertedero de escombros. Por otro lado, las restricciones indican los lugares donde no se podrá hacer la actividad, las restricciones pueden ser diferentes tipos como legales y ambientales (Panagiotidou, Xydis, & Koroneos, 2016). En la siguiente Tabla 3 se puede ver la clasificación de criterios y restricciones para el análisis de esta investigación.

Tabla 3: Clasificación de coberturas Cobertura de información Clasificación a) Pendientes Criterio b) Cuerpos de agua Criterio c) Red vial Criterio d) Zona urbana Criterio e) Plan de uso y ocupación del suelo Criterio f) Concesiones mineras Criterio g) Áreas patrimoniales Restricción h) Sistema Nacional de Áreas Protegidas Restricción i) Infraestructura petrolera (SOTE) Restricción Fuente: Silva, 2021

- Pendientes: Los valores de la distribución de la pendiente en Quito varían entre 500 y 2800 msnm. Cuando se trata de pendientes, las áreas para vertederos de escombros pueden facilitarse en antiguas canteras, que pueden mostrar una inclinación dramática del terreno. Sin embargo, considerando la situación económica y la necesidad de reducir los costos de modelado y nivelación, los valores para la selección de vertederos con respecto a la pendiente son; áreas con pendientes superiores a 15º son inadecuados, área con pendiente que varía entre 10º a 15º son menos adecuados, área con pendiente que varía entre 5º a 10º son moderadamente adecuadas y las áreas con pendientes que oscilan entre 0º a 5º son muy adecuados (criterio considerado en esta investigación). Esto indica que las áreas que son casi planas o planas son las adecuadas para ubicar los vertederos (Ajibade et al., 2019).

Sener en el 2004 afirmó que el 8-12% sería demasiado empinado, por lo que utilizó una pendiente entre 0 y 5% (Sener, 2004); mientras que Guiqin et al. (2009)

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consideraron las áreas con una pendiente de 0 a 10% como las más apropiadas y de 40 a 50% como áreas no apropiadas para el vertedero (Guiqin, W., et. al. 2009).

- Cuerpos de agua: Los vertederos pueden representar una amenaza significativa para las fuentes de agua superficial, si se diseñan de manera inadecuada (Kamdar et al., 2019). Según el Código Municipal 001 en la sección Parágrafo III "Prevención,

Protección e Implementación" Sub Parágrafo II "Del Agua" el Art. IV.1.118.-

Áreas de protección de los cuerpos de agua, ríos, lagunas, embalses y cuencas hidrográficas.- numeral 3: Si se trata de un río, esta franja será de 50 metros medidos desde la ribera (orilla) máxima del río, certificada por el organismo administrativo responsable del catastro metropolitano, mediante análisis fotogramétrico y de cartografía existente, de ser necesario se verificará en sitio con equipos de precisión centimétrica. Para este análisis se ha considerado el área de amortiguamiento señalado en la normativa e indicando que mientras más lejos del cuerpo de agua se encuentre el vertedero será la mejor ubicación.

- Red vial: Los vertederos deben tener acceso en cualquier condición que se ubiquen. Cuanto más lejos se coloque el vertedero de la carretera y sea difícil el acceso al vertedero, puede aumentar el costo asociado con el transporte y puede que no sea de interés para las autoridades involucradas en la gestión de residuos. Sin embargo, los vertederos más cercanos a la carretera hacen una mala vista estéticamente (Pasalari & Nabizadeh, 2019). En este caso de investigación se busca tener acceso a los sitios de los vertederos por tanto deberán estar cercana las vías sean principales y secundarias y cuidar el paisaje cercano; lo cual se va considerando con los demás criterios de análisis.

- Zona urbana: La selección de un vertedero de escombros cerca de una zona

residencial y urbana puede provocar diversos olores ambientales no deseados (polvo) y contaminación acústica. Como los criterios en la selección del sitio del vertedero deben estar en línea con los requisitos ambientales, el área residencial debe estar lo más alejada posible siempre y cuando el vertedero cumpla con su función (Pasalari & Nabizadeh, 2019).

- Plan de uso y ocupación del suelo: El uso de la tierra retrata las actividades antrópicas y del medio ambiente natural. Según el plan de uso y ocupación del

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suelo del DMQ se clasifica en: áreas residencial, múltiples, comercial y servicios, industrial, equipamiento, protección ecológica, reserva patrimonial, recurso natural, agrícola residencial y uso para desarrollo de vivienda social. Algunos autores, mencionados en el marco histórico, recomiendan que los vertederos se encuentren en suelos desnudos y las tierras en desuso como las áreas más adecuadas para la ubicación de vertederos. El objetivo de este criterio es proteger áreas altamente productivas o subdesarrolladas y asegurar bajos costos de capital. Por lo tanto, las áreas de protección ecológica se consideraron inapropiados para la ubicación de los vertederos. Las áreas industriales juegan un papel importante en el desarrollo de una región y fueron clasificadas como moderadamente adecuadas, mientras que las tierras agrícolas, pastizales y de huertos se evaluaron como menos adecuadas (Kamdar et al., 2019).

- Concesiones mineras: Según el Código Municipal 001 en la Sección V “Del cierre de minas y de las canteras abandonadas y su uso” en el Art. IV.1.307.-

Declaratoria de abandono.- La Autoridad administrativa a cargo del

Territorio previo informe de la unidad de áridos y pétreos, mediante resolución motivada declarará el abandono de la cantera y concederá un plazo al titular minero responsable para la presentación de un plan de cierre y abandono a la

Autoridad Ambiental competente para su revisión y aprobación. En la misma resolución se notificarán los incumplimientos ambientales en caso de que hubieren, para su reparación integral o el inicio de las acciones legales a las que hubiere lugar, según sea el caso. El Municipio del Distrito Metropolitano de

Quito podrá considerar a las canteras declaradas abandonadas como sectores potenciales para servir como escombrera controlada; y por tanto, la entidad encargada de las escombreras, de ser su interés, deberá presentar el Plan de Cierre y obtener la Autorización Administrativa Ambiental para ese fin. Los predios donde se ubiquen las canteras declaradas abandonadas en el caso de propiedad privada, podrán ser declarados de utilidad pública y expropiación cumpliendo los requisitos y respetando el debido proceso de conformidad con las leyes aplicables. En este sentido, para la presente investigación se considera que las áreas de concesiones mineras es el más apto siempre y cuando se encuentre en estado de abandono o cierre según la normativa.

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- Áreas patrimoniales: Estás áreas se deben considerar en el análisis como áreas que no pueden ser utilizadas por un vertedero. Para ello, se debe crear una zona de amortiguamiento protectora de un kilómetro alrededor de dichos sitios. Seguido de convertirse en una cobertura de corte directo en todo el análisis (Effat, 2012), (Kamdar et al., 2019) y (Pasalari & Nabizadeh, 2019).

- Sistema Nacional de Áreas Protegidas: Un vertedero de escombros no debe estar en zonas de protección ecológica. Para este criterio, se considera como corte directo en todo el análisis, el cual adoptará un valor de 0 (Pasalari & Nabizadeh, 2019).

- Infraestructura petrolera: Aunque es poco probable, los vertederos son propensos a incendios espontáneos; por lo tanto, debe aplicarse una distancia de amortiguamiento razonable de 50 m y por ser un riesgo de explosión requieren ser considerado como una restricción (Rezaeisabzevar et al., 2020).

3.3.2 Procesos SIG

Los sistemas de información geográfica son como su nombre lo dice un sistema, el cual abraca varios componentes desde el usuario, datos planos, espaciales, integración de datos tomados en campo, productos cartográficos, entre otros. Los SIG en este análisis ocupan un lugar importante para el procesamiento de información.

3.3.2.1 Estandarización de criterio

Para la estandarización de criterios se requiere de la definición de una máscara o delimitación de área de estudio. En este sentido y como se definió previamente se ha considerado que la máscara sea el Distrito Metropolitano de Quito. Para lo cual se usó su límite político administrativo y se lo convirtió en raster binario con valor 1 y una resolución de 5 x 5 m.

Previo a la estandarización de criterios, es importante considerar las ventajas y desventajas entre las coberturas de vectores y las coberturas raster. Es así, que los vectores no permiten un análisis del espacio de forma continua ya que estos delimitan el territorio. Por otro lado, el raster permite un análisis continuo porque designa valores en cada pixel y no delimita el espacio (Villacreses, 2017). Por lo tanto, se ha considerado que en esta fase de la metodología se procederá a convertir todas las coberturas en raster considerando como base importante la máscara con el fin de definir límite y resolución de la información.

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Los procesos de estandarización que se han considerado para cada uno de los criterios son los siguientes, mismo que fueron detallados en el capítulo anterior, Tabla 4 y Figura 7:

Tabla 4: Procesos de estandarización de criterios

Cobertura de información Procesos de estandarización

Pendientes Clasificación de pendientes

Se realiza una clasificación de pendientes con el fin de identificar quebradas o zonas donde se pueda rellenar de escombros formando taludes en el sitio. Cuerpos de agua Distancia euclidiana Se considera una zona de amortiguamiento de 50 m y a partir de ello se aplica la distancia euclidiana. Mientras más alejado se encuentre de los cuerpos de agua tendrá un mayor porcentaje de calificación. Red vial Distancia euclidiana Se aplica una distancia euclidiana. Mientras más cerca se encuentre de la red vial tendrá un mayor porcentaje de calificación. Zona urbana Distancia euclidiana Se aplica una distancia euclidiana. Mientras más alejada se encuentre de las zonas urbanas tendrá un mayor porcentaje de calificación.

Plan de uso y ocupación del suelo Convertir en raster y clasificación de la cobertura

Se clasifica la cobertura según la aptitud del suelo. La calificación dependerá de la importancia, según lo indicado en la bibliografía. Concesiones mineras Distancia euclidiana Se aplica una distancia euclidiana. Mientras más cerca se encuentre de las concesiones mineras tendrá un mayor porcentaje de calificación. Áreas patrimoniales Raster binario Considerando la máscara definida para el análisis se convierte la cobertura de áreas patrimoniales en un raster binario de valor 0.

Sistema Nacional de Áreas Protegidas

Infraestructura petrolera (SOTE) Raster binario Considerando la máscara definida para el análisis se convierte la cobertura de zonas de protección ecológica en un raster binario de valor 0. Raster binario Se considera una zona de amortiguamiento de 50 m y a partir de ello, considerando la máscara definida para el análisis se convierte la cobertura de infraestructura petrolera en un raster binario de valor 0.

Fuente: Silva, 2021

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Figura 7: Estandarización de información Fuente: Silva, 2021

3.3.2.2 Geoprocesos

Los geoprocesos se han considerado a aquellos que permiten un reescalado de valores. Es decir, a los criterios antes convertidos en raster y aplicados los métodos de estandarización se procede a aplicar las herramientas de re-escalado por función. Las cuales, permiten usar una función matemática (línea o curva) para asignar valores de adecuación a un ráster de entrada junto con una escala continua en este caso de 0 a 100 (ESRI, 2020). Estas herramientas son propias de los SIG y para esta investigación se ha considerado el reescalado mediante la funciones logísticas de cada criterio (ESRI, 2020). En algunos criterios, considerados para esta investigación, no se consideró el reescalado como en el caso del Plan de Uso y Ocupación del Suelo, en la siguiente Tabla 5 se especifica el tipo de función utilizada para reescalar los valores de 0 a 100, ver Figura 8:

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Tabla 5: Geoprocesos para cada criterio Cobertura de información Proceso de estandarización a) Pendientes No se aplica función se mantiene la cobertura estandarizada con valores entre 0 a 100, de la siguiente manera:

Pendiente Tipo Valoración > 15 ° Inadecuado 0 10° - 15° Menos adecuado 25 - 50 5° - 10° Moderadamente adecuado 50 - 75 0° - 5° Muy adecuado 75 - 100 b) Cuerpos de agua Función logística de crecimiento c) Red vial Función logística de decaimiento d) Zona urbana Función logística de crecimiento e) Plan de uso y ocupación del suelo No se aplica función se mantiene la cobertura estandarizada con valores entre 0 a 100, de la siguiente manera:

Uso y ocupación Tipo Valoración

Patrimonial 0

Proteccion Inadecuado

0

Múltiple Residencial Urbano 1 Residencial Urbano 1a Residencial Urbano 1qt Residencial Urbano 2 Residencial Urbano 3 Residencial rural 1 Residencial rural 2 Agricola Residencial Industrial 2 Industrial 3 Industrial 4

Menos adecuado

Moderadamente adecuado 25 25 25 25 30 35 40 45 50 55 60 65

Area Promoción Equipamiento Reserva Natural Producción Sostenible Proyecto Ecológico Recursos Naturales No Renovables f) Concesiones mineras Función logística de decaimiento Fuente: Silva, 2021 Muy adecuado 70 75

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100

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Figura 8: Geoprocesos aplicados a la información estandarizada Fuente: Silva, 2021

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3.3.3 Método Multicriterio

La selección mediante métodos multicriterio permite escoger entre varias alternativas factibles el resultado a un problema, estos se basan en un conjunto de criterios cualitativos y cuantitativos los mismos que permiten reducir la selección. Si bien es cierto esta metodología puede ser subjetiva y atada al criterio del autor. Para lo cual, se ha considerado una base bibliográfica científica que permita reducir esta subjetividad. Así mismo, se ha considerado como método de validación de resultados la visita de campo a los sitios seleccionados.

Como primer punto dentro de la metodología se considera la jerarquización de criterios, para lo cual se consideró el método AHP.

3.3.3.1 Jerarquización de criterios AHP

La aplicación de jerarquización de criterios permite dar pesos (ponderar) a las variables según su importancia o jerarquía dentro del análisis. Cada criterio puede ser calificado en un rango de 1% a 100% según su importancia dentro del análisis y la suma de todos los criterios en su totalidad no debe rebasar el 100%. En este sentido, los pesos resultantes para los criterios basados en sus comparaciones es el siguiente, Tabla 6:

ID

Tabla 6: Jerarquización y ponderación de criterios Criterios Jerarquía Ponderación % a Pendientes 2 26 b Cuerpos de agua 6 2 c Red vial 4 12 d Zona urbana 5 3 e Plan de uso y ocupación del suelo 3 22 f Concesiones Mineras 1 35 TOTAL 100% Fuente: Silva, 2021

3.3.3.2 Aplicación del método multicriterio

El método multicriterio aplicado en esta investigación es TOPSIS (Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution), es un método de criterios múltiples para identificar soluciones a partir de un conjunto finito de alternativas. TOPSIS considera que la distancia del punto óptimo es la más alejada de la solución ideal negativa donde tiene la distancia más corta de la solución ideal positiva, lo que hace que este método este

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adecuado o diseñado para evitar riesgos. Por lo tanto, TOPSIS es un método confiable considerado como una buena herramienta para la toma de decisiones (Mir et al., 2016). Los siguientes son los pasos para aplicar TOPSIS:

1. Establecer la matriz de criterios, en este caso de investigación se determinaron 6 criterios

2. Normalizar la matriz de decisión y calcular el peso de dicha matriz, ponderación dada por AHP.

3. Determinar la solución ideal y la solución negativa,

4. Calcular las distancias para cada alternativa,

5. Calcular la cercanía relativa a la solución ideal,

6. Clasificar los criterios de acuerdo a la jerarquía preferida o AHP.

Por lo expuesto, es necesario que previo a la aplicación del MMC se tenga bien definido el método de ponderación. Para la obtención del mapa MMC se programó en el software R los 6 pasos antes descritos y se exportó el resultado en una imagen formato .tif.

3.3.4 Validación de resultados

Para la validación de resultados es necesario contar con el mapa del método multicriterio en el cual se puede observar los sitios valorados dentro del área de estudio que van desde 0% como inadecuado a 100% muy adecuado para un emplazamiento de residuos de escombros o escombrera.

Una vez seleccionados los sitios de interés para el emplazamiento del vertedero de escombros se procede con una inspección de campo la cual requiere de los siguientes

pasos:

- Planificación u hoja de ruta: consiste en definir las zonas a visitar.

- Inspección al sitio: consiste en visitar el sitio seleccionado y tomar fotografías del mismo para validar los resultados.

- Ficha técnica de la zona: consiste en llenar una ficha (ver Tabla 7) con la información técnica levantada en el sitio y su verificación del cumplimiento o no de los parámetros identificados para cada criterio.

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Tabla 7: Ficha de validación en campo

Fuente: Silva, 2021

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