VALORACIÓN DE LA VULNERABILIDAD DE OBJETOS GEOGRÁFICOS USANDO REPRESENTACIONES CONCEPTUALES

IMELDA ESCAMILLA BOUCHÁN1, MARCO MORENO IBARRA2, MIGUEL TORRES RUIZ3 Laboratorio de Procesamiento Inteligente de Información Geoespacial Centro de Investigación en Computación Instituto Politécnico Nacional Av. Juan de Dios Batiz S/N esq. Miguel Othón de Mendizábal C.P. 07738, México, D.F. 1 [email protected],2 [email protected],3 [email protected]

RESUMEN En este artículo se propone una metodología basada en el procesamiento semántico para valorar la vulnerabilidad de objetos geográficos que se encuentran en la vecindad de un evento. De esta manera se intentan priorizar actividades relacionadas con la mitigación de eventos. El método se compone de cuatro etapas: a) Conceptualización, b) Análisis espacial, c) Síntesis y d) Análisis semántico. Como resultado se obtiene un listado para cada evento en donde se ordenan por el grado de vulnerabilidad de los objetos geográficos que podrían resultar afectados. Como caso de estudio se considera un fragmento de la Ciudad de México y eventos que son causados por un terremoto de gran magnitud. Palabras clave: grado de vulnerabilidad, ontología, objetos geográficos, eventos, análisis semántico. VULNERABILITY ASSESSMENT OF GEOGRAPHIC OBJECTS USING CONCEPTUAL REPRESENTATIONS ABSTRACT This paper proposes a methodology based on semantic processing to assess the vulnerability of geographic objects in the neighborhood of an event. The goal is to prioritize activities related to mitigation of events. The method is composed by four stages: a) Conceptualization, b) Spatial Analysis, c) Synthesis and d) Semantic Analysis. As a result we obtain a list of geographic objects sorted by its degree of vulnerability. As a case study, a fragment of Mexico City and some events which are caused because of a big earthquake were considered. Keywords: degree of vulnerability, ontology, geographic objects, events, semantic analysis.

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1. Introducción La Ciudad de México es uno de los mayores asentamientos humanos en el mundo donde conviven más de 18 millones de personas y circulan alrededor de 3 millones de vehículos diariamente, operan cerca de 12,500 industrias que manejan sustancias peligrosas, además que se encuentra expuesto a diferentes riesgos potenciales que pueden desencadenar eventos que afecten vidas y sus bienes. Protección Civil y el Centro Nacional de Prevención del Desastre (CENAPRED) reconocen dependiendo de su origen los siguientes: -Geológicos: como son sismos, actividad volcánica de cualquier tipo, deslizamiento de laderas, hundimientos o tsunamis. -Hidrometeorológicos: como son ciclones, lluvias intensas, inundaciones, heladas, huracanes, tormentas, entre otras. -Físico Químicos: como son incendios, explosiones, contaminación, fuga de sustancias peligrosas, entre otras. -Sanitarios: derivados de las actividades en hospitales, tiraderos de basura, rellenos sanitarios y empresas farmacéuticas, entre otros. -Antropogénicos: derivados de las actividades en tianguis, mercados, centrales de abasto, centros educativos, sistemas de transporte, oficinas, explanadas, entre otras. Aunque particularmente los asociados a fenómenos geológicos son los de mayor impacto. Por ejemplo un sismo de gran magnitud causa daños a la población, su patrimonio y obras de infraestructura. No se debe olvidar que en un solo evento como en el sismo de septiembre de 1985, hubo aproximadamente 10,000 personas fallecidas, 40,000 lesionadas, 150,000 damnificadas y pérdidas materiales de más de $ 40,000 millones de pesos. El motivo de considerar los eventos anteriores es debido a que pueden causar otros eventos del mismo tipo por ejemplo: Un sismo puede desencadenar diversos problemas como incendios, explosiones, ruptura de ductos de combustible, etc. Esto significa que cuando un evento conlleva un riesgo potencial que se convierte en otro evento se denomina agente perturbador, dado que puede desencadenar otro tipo de eventos. Y se convierte en una necesidad localizar los eventos (explosión, incendio, inundación) consecuentes e identificar todos los objetos geográficos ubicados en su vecindad (viviendas, oficinas, centros recreativos) para evaluar la vulnerabilidad de los objetos involucrados y optimizar las tareas de mitigación preservando la vida de la población. Para esta tarea, en este artículo se plantea una metodología que mediante el empleo de una ontología y el análisis semántico nos permite obtener una lista ponderadamente ordenada con respecto al grado de vulnerabilidad de los objetos, encontrados en la vecindad de cada evento. El uso de una ontología es fundamental debido a que describe una jerarquía de conceptos por relaciones incluidas, permitiéndonos representar a detalle los eventos y las relaciones que tienen con los objetos. Esto es una descripción explicita y formal de conceptos en un cierto dominio que permite describir todas las propiedades de cada concepto, sus características y atributos de concepto así como sus restricciones. Por ejemplo se tiene la ocurrencia de un evento principal denominado Sismo de gran magnitud, este a su vez genera eventos como son Fuga de Gas e Incendio, ambos tienen en su vecindad diversos objetos geográficos; por ejemplo Escuela y Tiradero de Basura y es necesario determinar la vulnerabilidad de estos objetos. En el caso de la escuela el peligro potencial es mucho mayor que en el Tiradero de Basura; puesto que el incendio puede causar una enorme explosión al

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tener contacto con la fuga de gas afectando a todo los objetos geográficos en una vecindad mayor, en la Tabla 1 se ejemplifica de forma más clara este ejemplo.

Eventos Fuga de Gas Incendio

Tabla 1.0. Ejemplo Sismo Evento : Terremoto Objeto Geográfico Vulnerabilidad Escuela Alta Tiradero de Basura Baja

En este artículo se ataca esta problemática comenzando con los antecedentes y conceptos fundamentales de este tópico, además de una pequeña descripción de los trabajos relacionados tanto de las instituciones encargadas de la mitigación y prevención de riesgos en nuestro país como los trabajos en el ámbito científico referentes. Posteriormente en la sección de Metodología se explica de una manera detallada las cuatro etapas propuestas donde se realiza la conceptualización del dominio de interés, describiendo la jerarquización de los eventos y objetos además de sus relaciones y características, se definen las vecindades considerando el tipo y magnitud de los eventos; se lleva a cabo la representación conceptual de los datos con base en la ontología y por último se realizan operaciones de similitud semántica sobre dicha representación. Subsecuentemente en la sección descripción y análisis de resultados se presenta el listado para cada evento dependiendo del grado de vulnerabilidad de los objetos geográficos. Finalmente en las secciones tanto de discusión y valoración de hallazgos y conclusiones se realiza una evaluación y crítica de las deducciones logradas. 2. Antecedentes 2.1. Conceptos fundamentales sobre riesgo El tema del riesgo dentro de la prevención de desastres ha sido tratado y desarrollado por diversas disciplinas que han conceptualizado sus componentes de manera diferente, aunque en la mayoría de los casos de manera similar. Un punto de partida es que los riesgos están ligados a actividades humanas. La existencia de un riesgo implica la presencia de un agente perturbador (fenómeno natural o generado por el hombre) que tenga la probabilidad de ocasionar daños a un sistema afectable (asentamientos humanos, infraestructura, planta productiva, etc.) en un grado tal, que constituye un desastre (ver Figura 1). Así, un movimiento del terreno provocado por un sismo no constituye un riesgo por sí mismo. Si se produjese en una zona deshabitada, no afectaría ningún asentamiento humano y por tanto, no produciría un desastre. En términos cualitativos, se entiende por Riesgo la probabilidad de ocurrencia de daños, pérdidas o efectos indeseables sobre sistemas constituidos por personas, comunidades o sus bienes, como consecuencia del impacto de eventos o fenómenos perturbadores. La probabilidad de ocurrencia de tales eventos en un cierto sitio o región constituye una amenaza, entendida como una condición latente de posible generación de eventos perturbadores.

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Figura 1. Esquema de riesgo

El CENAPRED define el riesgo en su Guía Básica para la Elaboración de Atlas Estatales y Municipales de Peligros y Riesgos Conceptos Básicos sobre Peligros, Riesgos y su Representación Geográfica (2006) [3] como: la probabilidad de que ocurra un fenómeno potencialmente dañino, es decir el peligro, la vulnerabilidad y el valor de los bienes expuestos.

Donde se define: Peligro como la probabilidad de ocurrencia de un fenómeno potencialmente dañino de cierta intensidad, durante un cierto periodo de tiempo y en un sitio dado. Vulnerabilidad como la susceptibilidad o propensión de los sistemas expuestos a ser afectados o dañados por el efecto de un fenómeno perturbador, es decir el grado de pérdidas esperadas. En términos generales pueden distinguirse dos tipos: la vulnerabilidad física y la vulnerabilidad social. Exposición o Grado de Exposición se refiere a la cantidad de personas, bienes y sistemas que se encuentran en el sitio y que son factibles de ser dañados. Por lo general se le asignan unidades monetarias puesto que es común que así se exprese el valor de los daños, aunque no siempre es

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traducible a dinero. En ocasiones pueden emplearse valores como porcentajes de determinados tipos de construcción o incluso el número de personas que son susceptibles a verse afectadas. Una vez que se han identificado y cuantificado el peligro, la vulnerabilidad y el grado de exposición para los diferentes fenómenos perturbadores y sus diferentes manifestaciones, es necesario completar el análisis a través de escenarios de riesgo, o sea, representaciones geográficas de las intensidades o de los efectos de eventos extremos. Esto resulta de gran utilidad para el establecimiento y priorización de acciones de mitigación y prevención de desastres Figura 2. Mapa de Riesgo.

Figura 2. Mapa de Riesgo

Tipos Generales de Emergencias Causadas por el hombre: Las emergencias causadas por el hombre incluyen eventos inexplicables o accidentes que resultan de las actividades o desarrollos del hombre. Algunos ejemplos son derrames químicos, escapes de radiación nuclear, fallas de servicios públicos, epidemias, accidentes, explosiones, incendios, etc. Desastres naturales: Estos incluyen eventos ocurridos como resultado de procesos naturales tales como terremotos, tornados, tsunamis, heladas, tormentas de nieve, temperaturas extremas, sequía, etc. 2.2. Fases de Gestión de Emergencias Las actividades para el manejo de todo tipo de emergencias pueden ser agrupadas dentro de cinco fases de la Figura 3:

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Desastre

Figura 3. Fases de Gestión de Emergencias 1) Planificación.- Es el conjunto de actividades necesarias para analizar y documentar la posibilidad de una emergencia o desastre y las consecuencias potenciales o impactos en los seres humanos, la propiedad y el medio ambiente incluyendo estimar las necesidades ante peligros, riesgos, mitigación, preparación, respuesta y recuperación. 2) Mitigación.- Actividades que reduzcan los efectos de un desastre inevitable, por ejemplo administración del uso de suelo, establecer programas de administración de emergencias como restricciones de tipos de construcción para zonas inundables. 3) Preparación.- Actividades necesarias para minimizar los daños del desastre, por ejemplo consolidar un inventario de recursos, hacer prácticas, instalar sistemas de alerta temprana y preparación de personal para atención a emergencias, almacenes con comida vital y medicinas, etc. 4) Respuesta.- Actividades post-desastre diseñadas para brindar asistencia a las víctimas, por ejemplo búsquedas, rescates, atenciones médicas, alimentación y acelera las operaciones de recuperación (inventario de daños). 5) Recuperación.- Actividades necesarias para retornar todos los sistemas a la normalidad, incluyendo actividades de corto plazo (limpieza, acceso al agua y la comida, viviendas temporales) y largo plazo (asesoría legal, planeamiento de la comunidad, etc.). Actualmente en el país existen tres dependencias gubernamentales encargadas de las fases de mitigación y prevención, que son El Sistema Nacional de Protección Civil (SINAPROC), Centro Nacional de Prevención de Desastres (CENAPRED) y el Servicio Geológico Mexicano (SGM), cada una de ellas elaborando diferentes métodos para hacer más eficiente la prevención y mitigación de daños en caso de un desastre; además de procurar contar con sistemas capaces de evaluar el efecto de los desastres y tener un plan de emergencia adecuado para la situación.

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Cada una de estas dependencias genera cierta metodología que es complementada con la de otras secretarias para realizar un programa más eficiente, prueba de esto es el Atlas Nacional de Riesgos, que es elaborado conjuntamente por el SINAPROC y el CENAPRED y en algunos estados con la participación del SGM o del Servicio Meteorológico Nacional. La herramienta más empleada en cuestión de desastres es el Atlas Nacional de Riesgos, este documento es elaborado específicamente con el objetivo de poder localizar zonas de riesgo y conocer las consecuencias de cada uno; el CENAPRED proporciona las metodologías necesarias para realizar el Atlas, dependiendo del objetivo del mismo, ya que cuenta con las metodologías para Riesgos Geológicos, Riesgos Hidrometeoro lógicos, Riesgos Químicos, Riesgos Físico-Social y una metodología con conceptos básicos. Y mediante el empleo de las mismas cada estado elabora su propio atlas de riesgos. Otra herramienta es el Plan Permanente ente Contingencias de la Ciudad de México (2010), que tiene como objetivo prevenir y/o mitigar los efectos de un desastre provocado por un sismo de gran magnitud. Pero este plan no considera los agentes perturbadores, que pueden convertirse en daños mayores si no son atendidos, esta carencia, puede provocar que fugas de gasolina, se conviertan en explosiones en cadena o daños estructurales en derrumbes; causando más pérdidas de vidas humanas. De acuerdo con estudios realizados por el Banco Interamericano de Desarrollo (BID) y la Comisión Económica para América Latina y el Caribe (CEPAL) en Diciembre de 2007, en el análisis del escenario de sismo de gran magnitud postulado como evento extremo para México, frente a la costa del estado de Guerrero, arroja tales pérdidas económicas y humanas que el sistema de gestión operativa del desastre sería rebasado en capacidad hospitalaria, de rescate y recuperación de los servicios básicos, sobre todo en Acapulco y ciudad de México [1]. En el ámbito científico, los trabajos relacionados se pueden dividir en el tipo de impacto que tienen y a su vez en el dominio específico donde competen, de esta manera se presenta en la Tabla 1.2 una amplia gama de trabajos relacionados y la rama en la que se encuentran.

Tabla 1.2 Trabajos relacionados Dominios -Económico [5] -Social [6],[9],[18] -Físico [8],[13],[15] -Funcional [11] Tipo de Desastre -Huracanes [6],[13],[14],[15],[16],[17] -Terremotos [8],[9],[11] -Sanitaros [19] -Inundaciones [21] Fase del Evento -Preparación [6],[8],[14],[16],[17] -Emergencia [10],[12] -Recuperación [7],[9],[11],[15] Grupos Tipo de Impacto

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Específicamente los trabajos relacionados al Tipo de Impacto tratan temas concernientes al efecto Económico, Físico, Social y Funcional que tienen los desastres naturales o antropogénicos en la sociedad, desde la cuantificación de daños y pérdidas humanas, hasta el cómo afecta las emociones de una sociedad este tipo de eventos, auxiliándose de herramientas probabilísticas para el cálculo de dichos efectos y apoyos visuales como gráficas, y tablas de los valores obtenidos. En el caso de los trabajos relacionados con el Tipo de Desastre, se enfocan más en intentar predecir la ocurrencia de algún tipo de evento en particular auxiliándose de desastres previos de la misma magnitud o características; además de auxiliarse de análisis de terreno y situaciones atmosféricas para esta tarea. El uso de ontologías es escaso en los artículos citados en esta sección puesto que se auxilian en mayor forma de la cartografía del terreno. Por último en la sección Fase de Evento los trabajos citados en esta sección hacen énfasis en planes de Preparación, Emergencia y Recuperación usando métodos probabilísticos para evitar la pérdida de vidas humanas basándose en las características del terreno y en eventos previos. 3. Metodología 3.1. El caso de estudio El caso de estudio para este artículo es una sección de la delegación Gustavo A. Madero ubicada en la Ciudad de México. 3.1.1. Delimitación espacial Esta zona fue elegida por que puede ser más propensa a la ocurrencia de los diversos eventos aquí tratados debido a la cantidad de objetos geográficos que se encuentran en su interior.

3.2 Metodología La metodología se basa en el procesamiento semántico para valorar la vulnerabilidad de objetos geográficos que se encuentran en la vecindad de un evento. De esta forma se intentan priorizar actividades relacionadas con la mitigación de eventos. El método se compone de cuatro etapas: a) Conceptualización, b) Análisis espacial, c) Síntesis y d) Análisis semántico. Figura 4.

Figura 4. Diagrama a bloques Metodología Estas etapas se desglosarán detalladamente en las siguientes líneas: 3.2.1 Conceptualización

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La conceptualización se enfoca en abstraer el dominio de interés, describiendo el dominio y la jerarquización de los objetos y eventos, sus relaciones y características. Por ejemplo Gruber define la ontología como una especificación explicita de una conceptualización [27]. Entonces las razones para considerar el uso de una ontología son: • Compartir el entendimiento común de las estructuras de la información entre personas o agentes de software. • Permitir la reutilización de conocimiento de un dominio. • Explicar suposiciones de un dominio. • Separar el conocimiento del dominio del conocimiento operacional. • Analizar el conocimiento de un dominio. Por lo tanto en esta sección se plantea tres ontologías de aplicación que describe tres dominios diferentes. La primera de estas ontologías, describe los tipos de eventos que pueden ocurrir; la segunda describe los diversos tipos de edificaciones que pueden ser afectadas y por último la tercera ontología describe el material del que se componen las edificaciones. En la Figura 5. se muestra una parte de la ontología de aplicación de los tipos de eventos, se observa el concepto padre EVENTO del cual se derivan otros conceptos que representan los tipos de eventos principales y posteriormente en el último nivel se muestran los conceptos correspondientes a los sub eventos de acuerdo al tipo del que se derivan.

Figura 5. Sección Ontología de Aplicación EVENTO Posteriormente en la segunda ontología de aplicación EDIFICACIÓN, se conceptualizan los tipos de edificaciones de acuerdo al sector al que pertenece de acuerdo con el Reglamento de Construcciones para el Distrito Federal [22] y en el nivel siguiente se colocan en relación al uso en particular de esa edificación en base con el mismo reglamento. Considerando que todos estos

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conceptos corresponden a objetos vulnerables ante la ocurrencia de los eventos descritos en la ontología anterior. En la Figura 6 se muestra una sección de esta ontología.

Figura 6. Sección Ontología de Aplicación EDIFICACIÓN

Por último en la Figura 7 se muestra una sección de la ontología de aplicación MATERIAL, la cual representa en el primer nivel el material de los componentes principales de una edificación que son techo y muro a su vez en el nivel inferior se colocan los diversos materiales que se emplean en la construcción de los conceptos del nivel superior. Esta ontología es relevante debido a que el conocimiento de los materiales de construcción es útil para cuantificar la vulnerabilidad de una vivienda [28].

Figura 7. Sección Ontología de Aplicación MATERIAL

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Todas las ontologías descritas previamente se relacionan mediante un concepto RAIZ, como se muestra en la Figura 8:

Figura 8. Secciones de las tres Ontologías de Aplicación a un concepto RAIZ Pero cada uno de estos conceptos tiene relaciones y atributos que los caracteriza y que son de gran utilidad en las etapas posteriores, es por eso que la Figura 9. Muestra una sección de la Jerarquía con las relaciones pertinentes entre los objetos, eventos y materiales descritos en las ontologías de aplicación de las figuras anteriores.

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Figura 9. Jerarquía con los Atributos y Relaciones de cada objeto, evento y material

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3.2.2 Análisis espacial Esta etapa se enfoca en identificar los objetos geográficos que se encuentren dentro de las vecindades definidas, considerando el impacto del evento. Definiendo una función de vecindad n como una función que asocia a cada ubicación x un conjunto de ubicaciones que están “cerca” de x Figura 10.

Figura 10. Función de vecindad Con base en la definición anterior y el tipo de evento se debe definir una vecindad auxiliándose de los radios de afectación de cada evento. Donde un radio de afectación es aquel que se traza a partir del origen del evento y hasta los objetos geográficos más alejados que pueden ser afectados por el evento. A su vez se definen dos tipos de radios de afectación, el radio de afectación directa y el radio de afectación probable. El radio de afectación directa es aquel donde los objetos geográficos se encuentran más cerca al punto donde se originó el evento, y son más vulnerables a sufrir daños inmediatos, por lo que se debe actuar de forma instantánea. En el radio de afectación probable los objetos geográficos contenidos en su área pueden ser afectados por el evento de alguna manera, sin embargo tienen más tiempo para tomar alguna medida preventiva o de mitigación. Pero no basta con delimitar los radios de afectación, porque en el caso de la Figura 11, se muestra un evento y sus respectivos radios de afectación R1 que es el radio de afectación directa y R2 el radio de afectación probable, donde claramente se observa que es difícil identificar la vulnerabilidad de cada objeto sin llevar a cabo algún tipo de análisis. Algunos métodos incluyen en su cartografía símbolos que representan lugares de interés común pero todos los demás sitios no se toman en cuenta, cuando probablemente alguno de estos sitios sea más vulnerable que los demás.

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Figura 11. Radios de afectación Después de definir los radios, empleando la definición previa de vecindad y la operación buffer, consistente en delimitar una zona definida a partir de un punto dado, se identifican los objetos geográficos en la vecindad del evento delimitándola mediante el buffer, que se observa en la Figura 12.

Figura 13. Identificación de Objetos Geográficos

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En la Tabla 1.3 se indica el significado de la simbología empleada en las figuras anteriores. Tabla 1.3. Descripción de la simbología Símbolo Descripción Incendio Gasolinera Escuela Banco Centro Comercial / Mercado Teatro Unifamiliar Plurifamiliar Hospital Café Restaurante Tiradero de basura Área verde De la misma manera se muestra en la Figura 14 los atributos de los objetos geográficos encontrados dentro de la vecindad delimitada empleando la operación buffer del evento y algunas de sus características que serán empleadas en la sección posterior para calcular la vulnerabilidad de cada objeto.

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Figura 14. Atributos Objetos Geográficos encontrados 3.2.3 Síntesis En esta etapa se conjuntan los resultados de las etapas anteriores, debido a que mediante la instanciación de la ontología se identifica el tipo de evento y los objetos a los que puede afectar ese evento en general y con el análisis semántico obtenemos los objetos en potencial peligro debido a un evento ocurrido en la vida real, esto significa que de la lista de objetos encontrados en la vecindad del evento se hace una relación en las ontologías elaboradas en la etapa de conceptualización en la Figura 15, donde se observa como al tener las imágenes obtenidas del análisis espacial, se hace una instanciación en la ontología correspondiente.

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Figura 15. Instanciación en la Ontología de Aplicación

3.2.4 Análisis semántico Ahora al ya conocer los objetos geográficos que pueden ser afectados por un evento, se debe hacer un análisis semántico para ponderar los objetos por su vulnerabilidad, en relación al tipo de evento. Este proceso consiste en aplicar operaciones basadas en similitud semántica sobre la representación conceptual. Se define una función de ponderación semántica de la siguiente forma:

Donde: • • • •

es la función de vulnerabilidad son los n objetos geográficos son los k tipos de eventos posibles es la distancia del evento hacia la edificación

A su vez cada que significa:

contiene diversos atributos

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, y cada

contiene ciertos parámetros

Que se va a evaluar cada Objeto afectado por un Evento aplicando una función de similitud entre los atributos de los objetos y los parámetros del evento. Los atributos que se puede considerar son: - Número de niveles - Área de la construcción - Número de ocupantes/concurrentes/empleados - Material del Techo - Material del Muro - Manejo de sustancias peligrosas - Habitada - ….

Entonces la función representa la comparación de cada objeto en la vecindad del evento entre cada uno de los atributos del objeto con cada uno de los atributos de ese evento en particular. Y se divide entre la distancia a la que se encuentra el evento del objeto. Por ejemplo: Después de la aplicación de las etapas anteriores, se obtiene de la Base de Datos los siguientes Objetos Geográficos que se encontraron en la vecindad de un Evento Incendio con sus respectivos atributos.

Y el Evento Incendio tiene los siguientes parámetros:

Entonces en la Figura 16 se muestra la evaluación de cada atributo obteniendo un valor por cada uno:

Figura 16. Ejemplo Función de Ponderación Al final se obtiene como resultado una lista en orden decreciente dependiendo del valor de vulnerabilidad obtenido después de aplicar la función a los objetos geográficos determinados en la vecindad del evento. 18

4. Pruebas y resultados preliminares Después de aplicar las técnicas de análisis espacial y análisis semántico, se pude obtener un listado de los objetos geográficos por su grado de vulnerabilidad dependiendo del tipo y magnitud del evento. Por este motivo es muy importante tener datos precisos de los materiales de construcción, el número de niveles y la cantidad de personas/concurrentes o empleados para poder evaluar su vulnerabilidad de forma adecuada. Cabe resaltar que esta metodología es capaz de evaluar objetos geográficos en la ocurrencia de diversos eventos, esto significa que si ocurren dos o más eventos simultáneos se aplica la metodología y se obtendrían tantas listas como eventos estén pasando, permitiendo informar a las dependencias encargadas, cuáles serían los objetos más vulnerables que requieren atención de forma más apremiante que los demás y salvar vidas. Por ejemplo, en la Figura 17 se muestran tres diferentes eventos, uno es el incendio en una casa unifamiliar, la siguiente es el derrame de sustancias peligrosas en la gasolinera cercana y por último una fuga de gas en un centro comercial. Cada uno de estos eventos tiene un radio de afectación diferente y también afecta a diferentes objetos geográficos, aunque como se observa el radio de afectación de la explosión que pudiera ocurrir en el caso del derrame de sustancias llegue a explotar, contiene al radio de afectación del incendio. Esto significa que es de vital importancia atender el incendio para que las sustancias peligrosas no entren en contacto con el fuego y exista un desastre de mayor magnitud. Como resultado después de aplicar la metodología son tres listas de objetos geográficos en la cual se especifica en el caso del derrame que el primer objeto que se debe de atender es la casa cercana del incendio, y posteriormente lugares como escuelas y hospitales hasta los últimos lugares como tiraderos de desechos a pesar de que son lugares cercanos al evento, porque su índice de vulnerabilidad es bajo en comparación con las otras edificaciones.

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Figura 17. Ejemplo varios eventos

5. Discusión y valoración de hallazgos El área de administración de desastres en el ámbito científico y gubernamental es sumamente importante debido a que cada contribución puede ayudar a salvar vidas humanas en los acontecimientos de eventos naturales o causados por el hombre, pero la mayoría de trabajos o software elaborado para este propósito está enfocado particularmente a encontrar rutas de evacuación en caso de algún evento como incendio o terremotos ó planes de evacuación de los sitios cercanos al evento sin considerar ningún otro criterio. Este trabajo está pensado en colaborar al identificar los objetos y enlistarlos dependiendo de su grado de vulnerabilidad, en optimizar las tareas de mitigación en caso de un evento dañino para las personas o sus bienes al tener un fundamento de cómo dirigir las brigada o los cuerpos de rescate y poder realizar una planeación en base a información previa indicando los objetos que deben ser atendidos con urgencia procurando así evitar la mayor cantidad de pérdidas humanas y materiales. Puesto que las listas obtenidas nos indican los sitios exactos donde se debe priorizar la atención y donde la población afectada es mayor en caso de algún evento como los aquí expuestos, las tareas de mitigación serán focalizadas, evitando pérdida de tiempo innecesario. Por ejemplo las zonas marginales son más vulnerables debido a su ubicación inadecuada o falta de servicios y su alta concentración de población, puesto que en las viviendas ubicadas en estas zonas albergan a varias familias por unidad, pero regularmente no es conocido su grado de vulnerabilidad ante algún evento dañino y se posterga su atención por las brigadas correspondientes debido a su ubicación, cobrando varias vidas por falta de conocimiento de estas zonas y la importancia con la que se debe tratar.

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Es por eso que el presente trabajo se encuentra innovando en el ámbito científico por el uso de la semántica al evaluar los objetos, que al contener diferentes atributos y características no pueden ser tratados de igual manera, puesto que algunos tipos de eventos en particular puede hacer a un objeto más vulnerable que en un evento diferente o de magnitud menor.

6. Agradecimientos Los autores quieren agradecer a la Secretaría de Investigación y Posgrado del Instituto Politécnico Nacional, al Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACyT) y al Instituto de Ciencia y Tecnología del Distrito Federal por el soporte para la realización de este artículo. 7. Conclusiones El método propuesto en este artículo tiene un gran potencial, debido a que la mayoría de los métodos actuales para la evaluación de riesgos se enfoca a estadísticas y análisis probabilístico de los datos para aplicar planes de Prevención y mitigación de riesgos en la zona afectada, pero no hacen hincapié en los objetos afectados y los tratan de igual manera sin considerar el tipo de objeto o la cantidad de personas que se encuentran en él, lo que repercute en pérdida de vidas humanas y bienes, además de generar otros eventos derivados por la tardía atención. El método se enfoca a estos objetos, brindando una lista en orden al grado de vulnerabilidad presentado en cada objeto y de esta manera que la atención sea ponderada también, por que no significa que solamente por estar más cerca del foco del evento sea más vulnerable un objeto a otro que se encuentra más retirado. Por ejemplo en el caso de un incendio, se puede encontrar un tiradero de basura a unos pocos metros del foco del incendio y ser atendido primero, que una escuela que una gasolinera que se encuentra a una distancia mayor pero que involucra mayor peligro para los objetos que rodean el evento. Aunque los datos que se requieren deben ser precisos para poder tener un cálculo adecuado, la eficiencia es muy buena porque se pueden tratar diferentes eventos y obtener el número de listas dependientes de cada uno. En trabajos a futuro se espera tener una versión aplicada de esta metodología en un ambiente gráfico. Referencias bibliográficas [1] Centro de Prevención AL (CEPAL) (2007). [2] ESRI (1999): “White Paper”. [3] CENAPRED. (2006): “Guía Básica para la Elaboración de Atlas Estatales y Municipales de Peligros y Riesgos Conceptos Básicos sobre Peligros, Riesgos y su Representación Geográfica” [4] Secretaría de Protección Civil (2010): “Plan Permanente ante Contingencias de la Ciudad de México”. [5] Guimaraes, P., Hefner, F., y Woodward, D. (1993): “Wealth and income effects of natural disasters: an econometric analysis of hurricane Hugo”, Review of Regional Studies, Vol. 23, pp. 3953.

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[6] Chakraborty, J., Tobin, G., y Montz, B. (2005): “Population evacuation: assessing spatial variability in geophysical risk and social vulnerability to natural hazards”, Natural Hazards Review, Vol. 6, 1, pp. 23-33. [7] Comfort, L., Ko, K., y Zagorecki, A. (2004): “Coordination in rapidly evolving disaster response systems: the role of information”, American Behavioral Scientist, Vol. 48, 3, pp. 295-313. [8] Cutcliffe, S. (2004): “Earthquake resistant building design codes and safety standards: the California experience”, GeoJournal, Vol. 51, pp. 259-262. [9] Elnashai, A., Cleveland, L., Jefferson, T., y Harrald, J. (2008): “Impact of earthquakes on the Central USA”, Mid-America Earthquake Center Report. [Febrero 10, 2008]. Disponible en http://hdl.handle.net/2142/8971. [10] Fernandez, I., Xia, W., Gudi, A., y Rocha, J. (2008): “Task characteristics, knowledge sharing and integration, and emergency management performance: Research agenda and challenges”, Proceedings of the 5th International ISCRAM Conference. [11] Giuliano G., and Golob J. (1998): “Impacts of the Northridge Earthquake on transit and highway use”, Journal of Transportation and Statistics, Vol. 1, 2, pp. 1-20. [12] Jain S., y McLean C. (2003): “A framework for modeling and simulation for emergency response”, Proceedings of the 2003 Winter Simulation Conference. [13] Pinelli J., Simiu E., Gurley K., Subramanian C., Zhang L., Cope A., Filliben J. J., y Hamid. (2004): “Hurricane damage prediction model for residential structures”, Journal of Structural Engineering, Vol. 130, 11, pp. 1685-1691. [14] USACE, “Hurricane evacuation studies” Disponible en http://www.saw.usace.army.mil/floodplain/Hurricane%20Evacuation.htm. [15] Weisberg, R. H. y Zheng, L. A. (2006): “Simulation of the hurricane Charley storm surge and its breach of North Captiva Island,” Florida Scientist, Vol.69, 2, pp. 152-165. [16] Wolshon, B., Urbina, E., Wilmot, C. y Levitan, M. (2005): “Review of policies and practices for hurricane evacuation I: transportation planning, preparedness, and response”, Natural Hazards Review, Vol. 6, 3, pp. 129-142. [17] Baker, L., Clemente, P., Cohen, B., Permenter, L., Purves, B., Byron y Salmon, P. (2000): “Foundational concepts for model driven system design,” white paper, INCOSE Model Driven System Design Interest Group, International Council on Systems Engineering. [18] Epstein, J.M., Goedecke, D.M., Yu, F., Morris, R.J., Wagener, D.K., Bobashev, G.V. (2007: “Controlling pandemic flu: the value of international air travel restrictions”, PLoS ONE, Vol. 2(5), e401. [19] Busenberg, G. (2004): “Wildfire management in the United States: the evolution of a policy failure”, Review of Policy Research, vol. 21, no. 2, pp. 145-156. [20] Soyler, A., Sala-Diakanda, S. (2010): “A Model-Based System Engineering Approach to Capturing Disaster Management Systems”, Systems Conference, 2010 4th Annual IEEE, pp 283287. [21] Luino, F., Cirio, C. G., Biddoccu, M., Agangi, A., Giulietto, W., Godone, F., Nigrelli, G. (2009): “Application of a model to the evaluation of flood damage”, GEOINFORMATICA, Vol, 13, no 3, pp. 339-353. [22] Reglamento de construcción para el Distrito Federal. Reglamento publicado en el Diario Oficial de la Federación el 2 de Agosto de 1993. [23] Centro Nacional de Prevención de Desastres (2006): “Guía Básica para la elaboración de atlas estatales y municipales de peligros y riesgos Físico – Químicos”.

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[24]Bakillah, M., Mostafavi, M., Brodeur, J. y Bédard, Y. “Mapping between dynamic ontologies in support of geospatial data integration for disaster management”. [25]Xu, W. y Zlatanova, S: “Ontologies for Disaster Management Response”. [26] INEGI (2010): Censo de Población y Vivienda 2010 [27] Gruber, T. (1993): “Toward principles for the design of ontologies used for knowledge sharing”, J. Human-Computer Studies, 907-928. [28] Centro Nacional de Prevención de Desastres (2006): “Elaboración de Mapas de Riesgo por Inundaciones y Avenidas Súbitas en Zonas Rurales y Urbanas, con Arrastre de Sedimentos”.

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