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ANÁLISE DOS MÉTODOS PARA A ACESSIBILIDADE GEOGRÁFICA DAS
INSTITUIÇÕES EDUCACIONAIS AFETADAS PELO O TERREMOTO
OCORRIDO EM ABRIL DE 2016 NA CIDADE DE PEDERNALES –
EQUADOR, UTILIZANDO FERRAMENTAS SIG BASEADAS EM ANÁLISES
DE REDES
MARCELO M. ZUÑIGA S1
Mestrado em Geografia de Universidad de Federal de Mato Grosso (UFMT)
e-mail: [email protected]
ALEJANDRA SALAZAR2
Ingeniera Geógrafa y del Medio Ambiente, Ministerio de Educación del Ecuador 2
e-mail: [email protected]
INTRODUÇÃO
Uma população com mais anos de escolaridade, têm consideráveis possibilidades para
aceder a um emprego bem pago. O progresso do sector da educação infantil,
fundamental e ensino médio em um país em desenvolvimento como o Equador, é uma
pedra angular para assegurar que sua população tem acesso a uma educação excelente e
são capazes de se formar como profissionais, obtendo como resultado a melhoria da
qualidade de vida dos seus habitantes.
Várias foram às apostas do Estado equatoriano ao longo dos anos para universalizar a
cobertura e eliminar o analfabetismo; em 2006, 70% da população equatoriana aprova o
Plano Decenal de Educação 2006-2015, que constitui um instrumento estratégico na
reforma do sistema de ensino e estabelece oito políticas públicas relacionadas
principalmente ao aumento da cobertura na educação nos níveis de escola infantil,
fundamental, e ensino médio, bem como o fornecimento de infraestrutura, melhoria na
qualidade do ensino e um maior investimento do Governo.
Como parte da transformação educacional, o Novo Modelo de Gestão do Ministério da
Educação, programa suas operações através de unidades descentralizadas ou distritos
escolares que geograficamente constituem-se na soma dos cantões nos quais deverá
iniciar processos de microplanificação para determinar a oferta educacional ideal e
atender às características da procura de serviços educacionais no território. Os distritos
são formados, por sua vez por circuitos educacionais; que não é nada mais do que o
conglomerado de instituições de ensino em uma determinada área geográfica.
A atual distribuição geográfica / espacial das instituições de ensino, não tem lógica de
ordenamento do território e relação com as necessidades do/ as cidadãos/ s, criando
lacunas no acesso aos grupos vulneráveis pela falta de investimento, de modo que se
requer uma análise específica das variáveis geográficas que garantam o acesso público e
cumprimento dos objetivos educacionais do país. Cerca de 18 mil instituições de ensino
estão ativas em todo o território do Equador e têm características diferentes no que diz
respeito aos níveis de ensino, padrões de infraestrutura, critérios de localização,
acessibilidade, tamanho, etc.
Assim, este estudo refere-se a uma proposta para analisar principalmente a
acessibilidade entre instituições de ensino, especialmente aquelas que foram destruídas
pelo terremoto que teve uma magnitude de 7,8 MW, ocorrido no Equador em 16 de abril
de 2016 com epicentro entre as regiões de Pedernales e Cojimíes no cantão Pedernales,
província de Manabi, sendo um dos principais problemas para esses estabelecimentos o
difícil acesso entre eles, principalmente, pela distribuição geográfica das instituições de
ensino nestas regiões e também suas rotas de transporte às quais devem ser habilitadas
para o uso dos estudantes e equipe técnico/ administrativo.
A infraestrutura educacional foi seriamente afetada pelo colapso de 30 unidades
educacionais publicas de um total de 152 existentes no cantão, deixando cerca de 412
alunos incapazes de assistir às aulas, o que levou ao início das aulas no sistema da
região costeira prevista para o início de maio deste ano ser adiada por falta de espaços
educativos adequados.
O cantão Pedernales é parte do distrito escolar 13D10 conta com oito circuitos
educacionais, destes vamos apresentar a análise piloto em dois circuitos para uma
melhor abordagem educacional para o planejamento territorial no que diz respeito à
acessibilidade, principalmente.
OBJETIVO GENERAL:
Realizar um análise dos métodos para a acessibilidade geográfica das instituições
educacionais afetadas pelo o terremoto ocorrido em abril de 2016 na cidade de
Pedernales – Equador, utilizando ferramentas SIG baseadas em análises de redes.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS:
Realizar análise geográfica para fortalecer os processos de unificação, repotenciação das
escolas comprometidas ou completamente destruídas pelo terremoto; assim como a
generação de eficientes rotas de transporte para estudantes e pessoal administrativo,
entre as instituições de ensino.
Traçar as diferentes rotas en ArcGis 10.2 entre instituições de ensino, com ferramentas
Network Analysis Software e apresentar mapas dos resultados na área de estudo.
METODOLOGIA
Os Sistemas de Informação Geográfica (SIG) são um conjunto de ferramentas que
englobam vários componentes tais como recursos humanos, hardware, software, dados e
processos. Os SIG têm grandes melhorias para a gestão de dados (Burrough e
McDonnell 1998), através da análise espacial de informações com modelo raster ou
matricial e o modelo vectorial (Bailey e Gatrell 1995), que oferecem suporte a gestão
dos diferentes níveis de informação georreferenciada e possuir uma grande versatilidade
para realizar geoprocessamento conforme as em diferentes coberturas espaciais.
Permitindo que seja uma ferramenta de apoio no processo de tomada de decisões, sendo
de interesse no desenvolvimento não só para as agências administrativas e os cientistas
e pesquisadores; Se não também para os negócios de software e/ou hardware (Cebriam
e Mark, 1986). Nesta linha, Moreno defende a aplicação "inteligente" a aplicação
“inteligente” da tecnologia SIG e certas técnicas de análise espacial no planejamento
dos serviços coletivos (Moreno, 2008).
Outro dos aspectos importantes, é a determinação de critérios geográficos e
educacionais a serem analisados no presente trabalho: 1) delimitar a área de estudo, a
cidade de Pedernales é formado por oito circuitos educacionais (circuito educacional é o
agrupamento dos estabelecimentos educacionais em uma área geográfica determinada),
se destina um máximo de dois circuitos como estudo piloto para esta pesquisa que têm
características encontradas um na área urbana e outro circuito na área rural ou afastada,
2) fazendo um mapa do índice demográfico baseado no censo 2010 na região de
Pedernales, é necessário, analisar a oferta e a demanda da população em idade escolar
para os circuitos do estudo piloto e especificar onde se encontra distribuída a maior
população de estudantes que precisa ser atendida pelo sistema educacional, 3) Indicar
quais são as instituições educacionais que não foram afetadas pelo terremoto e que se
encontram mais próximas na área de estudo em tempo (minutos) e distância
(quilômetros) nas instituições destruídas pelo terremoto, e das que podem receber
temporariamente aos alunos dos estabelecimentos afetados, 4) delimitar as rotas de
transporte apropriadas como meio de deslocamento de estudantes e pessoal
docente/administrativo entre os estabelecimentos comprometidos e as escolas
designadas que servirão como acampamento temporário, 5) definir a acessibilidade das
instituições educacionais na malha viária, em base nas curvas de nível juntamente com
os pontos cotados serão usados para gerar o Modelo Digital do Terreno MDT da área de
estudo para identificar os acidentes geográficos dentro do circuito educacional.
Para o presente trabalho, há duas fontes de informação geográfica: 1) Ministério da
Educação (MINEDUC) e 2) o Instituto Geográfico Militar (IGM), a primeira instituição
em 2008 começou uma campanha de georreferenciamento das instituições de ensino a
nível nacional com um erro tolerável de + /-5 metros para zonas urbanas e 10 metros
para a parte rural, o cantão de Pedernales foram georreferenciadas as instituições em
todo o apoio até o final de 2012. Por outro lado o IGM, entidade orientada para a
geração de cartografia nacional do Equador tem feito um grande esforço para o
levantamento da cartografia nas áreas afetadas pelo terremoto, com a informação gerada
de dados geográficos cumpridos, isto foi baixado a partir do seguinte endereço de
internet: http://www.geoportaligm.gob.ec/portal/index.php/sismo-2016/ que está
disponível na website do instituto, as coberturas utilizadas são: rodovia, caminho,
estrada, pontos cotados, curvas de nível, rios, divisas estaduais e regionais. Esta
informação está disponível em projeção de coordenadas planas Universal Transverse
Mercator (UTM), datum: WGS 84 zona 17S.
No presente trabalho enfatiza a importância da análise de rede para abrir canais, onde
eles podem calcular os fluxos da demanda na direção de centros de oferta (Bosque,
2003), isso permite que os cálculos de distâncias sejam mais reais, porque as pessoas
transitam regularmente pela malha viária para chegar a qualquer ponto dentro da cidade;
para esclarecer é entendida como um sistema de rede interligada de elementos lineares,
formando um espaço estrutura pelo qual pode passar os fluxos de algum tipo: pessoas,
mercadorias, energia, informações (Bosque, 1997).
Então, nesta pesquisa, faz uso da extensão ArcGis Network Analyst 10.2 para
otimização de rotas de transporte, esta ferramenta é baseada no algoritmo de Dijkstra,
também chamado de algoritmo de caminhos mínimos para determinar o caminho mais
curto de rede rodoviária, que permite que os detalhes de diversas rotas propostas de uma
fonte para um ponto de destino.
Uma rede é definida como um sistema de elementos interconectados, o ponto de vista
geométrico por dois componentes, nós que representam um cruzamento de estrada e
eixos que representam as estradas. A função de modelar uma rota é a análise de conduta
relacionada com a circulação de veículos ou de outros agentes na rede. A análise de rede
mais comum é encontrar o caminho mais curto entre dois pontos (Esri, 2013a).
Desta forma, uma rede de transporte, basicamente, é uma infraestrutura necessária para
a circulação de veículos através de uma determinada área. Transporte rodoviário é
aquele cujas redes são espalhadas sobre a superfície da terra, onde seus eixos são
visíveis, uma vez que eles são formados por uma infraestrutura construída anteriormente
(Pellicer et al., 2011).
Em termos gerais, toda a rede para o interior do ArcGIS é constituída do ponto de vista
geométrico por dois componentes: os nós ou "Juntios" e os eixos ou "Edges", como é
podem apreciar na figura da direita. As nós para este estudo representam a estrada de
interseção e os eixos representá-las estradas. Este entrecruzamento é definido como uma
rede de transporte e este tipo de modelos são caracterizados porque efetivamente
representam as principais características da circulação veicular através de uma área
particular. Ao contrário das redes geométricas (que incidem sobre a estabelecer a
direção do fluxo de pessoas, transporte e distribuição de mercadorias, etc.), o fluxo no
interior da mesma é totalmente livre. Quer dizer. Um motorista ou veículo pode movê-
lo livremente desde que não há restrições ou limites de deslocamento.
Para a estruturação da análise de redes em ArcGis, a primeira coisa e mais importante é
a criação da rede rodoviária, por isso foi realizado um merge (ferramenta para Arcgis
que nos permite unir dois tipos de cobertura) entre faixas e sendas para gerar uma rede
para Cantão em estudo, a cobertura resultante de nome "Vias_Rodera" se rodou regras
topológicas para verificar sua conectividade, as regras utilizadas foram as seguintes: a)
Must not intersect or Touch Interior, para a geração de nós na rede rodoviária, b) Must
not have Dangles, para verificar que os segmentos das estradas são contínuos e não são
cortado ou interrompido e c) Must not have pseudo Nodes, para determinar a
continuidade da rede e especialmente entre os diferentes tipos de rotas.
Além do funcionamento da rede é necessário adicionar os atributos de velocidade,
distância e tempo no “feature class” de "Vias_Roderas", km/h de velocidade que
atravessa cada segmento na estrada (Km/h), LONGKM para a distância (Km) e
MINUTOS para o tempo que leva para viajar em cada segmento (medido em minutos).
O campo "Jerarquía" é que está a ser atribuído entre os tipos de estradas existentes,
segue esses campos mencionados acima, conjuntamente com os campos "typ_desc",
"hct_desc", "rst_descl" e "wtc_desc" que pertencem ao catálogo de itens propostos pela
cartografia IGM 1: 50.000 para as coberturas de faixas e sendas.
typ_desc hct_desc rst_desc Jeraquia KPH wtc_desc LONGKM Minutos
ROTINA CAMINHO LOCAL
LOOSE/LUZ 3 40 TODO EL AÑO
ESTRADA CAMINHO LOCAL
TEMPORÁRIA 2 50 EPOCA SECA
RUA CAMINHO LOCAL
OUTRO 1 40 TODO EL AÑO
ESTRADA ROTA PRINCIPAL
DURO/PAVIMENTO 1 70 TODO EL AÑO
ESTRADA ROTA PRINCIPAL
LOOSE/NÃO PAVIMENTADA
1 50 TODO EL AÑO
ESTRADA ROTA SECUNDÁRIA
LOOSE/NO PAVIMENTADA
2 50 TODO EL AÑO
O atributo LONGKM, é calculado para cada segmento da rota através de “calculate
geometry” que está presente na tabela de dados no ArcGis.
RESULTADOS:
Para determinar a área foi considerada para cantão Pedernales como o cantão mais
afetadas pelo terremoto em abril de 2016 no Equador, bem como o grau de danos à
infra-estrutura educacional apresentar um total de 30 instituições afetado em um grau 3
(totalmente destruído). No cantão oito circuitos educacionais estão atualmente em
operação,é assim que o presente estudo pretende trabalhar em pelo menos 2 para
executar um plano-piloto para acessibilidade entre as instituições de ensino mais perto e
aqueles que estão próximos de acomodar crianças de instituições educacionais desabou.
No mapa 1 identifica a conformação do circuitos educacionais na área de estudo, como
pode ser visto é formado por 8 circuitos educacionais, pontos vermelhos são as escolas
fiscal e também detalhes da localização geográfica do Cantão:
Mapa1
Descrito no seguinte mapa 2 na parte da esquerda, identifica as instituições educativas
afetados pelo terremoto, mais tarde explicado em uma tabela comparativa a afectação
por circuito, no mapa do lado direito é a repartição pormenorizada de população em
idade escolar por setores censitários de acordo com o último censo populacional de
2010, por conseguinte, com base nas áreas podem ser claramente identificados que os
setores censitários dispersos ou rural, têm maior área do que os seus homólogos urbana.
Na gama de cores mais claras são os setores censitários com menos população, o menor
intervalo é entre 18 e 81 estudantes, em contraste em cores mais escuras são os setores
censitários com a maior população e o maior intervalo corresponde a 254 e 407
estudantes com idades compreendidas entre os 3 e 17 anos.
Além disso há um modelo digital de terreno para o cantão, obtida a partir da curvas de
nível e pontos de elevação.
Mapa 2
Por outro lado, detalhadas na tabela abaixo o número de alunos, salas de aula e
professores, bem como o número de instituições de acordo com seu grau de afetação
pelo terremoto pelo circuito educacional:
IE afetadas por e Terremoto Instituições Educativas
Circuito Educativo
Nula
0
Ligeira
1
Media
2
Desabou
3
TOTAL
Número
de Alunos Aulas Docentes
Paroquia
Zona
13D10C01 15 10 1 26 1434 207 52 Pedernales Rural
13D10C02 1 2 4 5 12 4863 183 201
Pedernales Urbana
Rural
13D10C03 1 7 2 5 15 6362 253 190
Pedernales Urbana
Rural
13D10C04 4 8 3 4 19 1450 164 58 Cojimies Rural
13D10C05_a 3 5 2 10 1050 90 35 Cojimies Rural
13D10C05_b 3 3 5 11 2050 137 60 Cojimies Rural
13D10C06 5 17 10 1 33 1574 245 73
10 de
Agosto
Rural
13D10C07 3 2 1 4 10 764 90 32 Atahualpa Rural
Total general 32 54 25 25 136 19547 1369 701
Fuente Ministério de Educação
Entre os critérios educativos referidos selecione a área de estudo é necessário para fazer
uma análise para selecionar dois circuitos para fazer o estudo piloto. Esses circuitos
devem ser um urbano e rural, bem como onde está a maior população estudantil.
De esta forma o circuito 13D10C01, tem o maior número de estabelecimentos, é um
circuito rural e seria de grande importância para gerar rotas de acessibilidade para o
estabelecimento que é recolhido, por outro lado o circuito 13D10C03 na mudança de
conta com o maior número de alunos matriculados e está localizado na parte do
cabeçalho cantonal é também um circuito de Pedernales que está localizado nas zonas
urbana e rural. Os dois circuitos são sobre a paróquia Pedernales, por forma a que estas
sejam o selecionado para o presente trabalho, os circuitos 13D10C06 e 13D10C07,
estão em áreas inacessíveis com poucas estradas e uma área montanhosa.
Para a geração da rede, prosseguiu como mencionado acima para executar a topologia
para a conectividade correta das faixas do cantão Pedernales, além disso, aderiram à
altura Z obtido a partir do modelo digital de terreno com a forma da ferramenta
Interpolate shape ArcToolbox as ferramentas do ArcGis, com que eles se ajustam as
velocidades para o alívio.
Esta será a melhor forma de modelização da rede rodoviária como ela incorpora para
cada segmento do trajeto, velocidade, tempo de viagem, distância e altura em Z.
Para a geração da rede, vamos utilizar as ferramentas de análise de rede que é um
módulo dedicado à geração de rotas de ArcGis 10.2. A primeira coisa que você passou a
fazer nesta pesquisa é gerar uma pasta com toda a cobertura que está envolvida na
formação de um geodatabase, uma vez organizada a informação é procedeu para gerar o
Network Dataset, aderiram 4 impedimentos para a geração da rede, a distância, a
velocidade, o tempo e a Hierarquia.
Depois de gerado a rede com esta ferramenta é aplicável para validar e implantar no
ArcMap. A análise de rede apresenta o seguinte menu no Argis 10.2:
Pode apreciar os diferentes métodos para a
geração da rede, destes vamos ser
utilizado no presente estudo New Route,
New Service Area e New OD Cost Matrix.
Além disso tem o botão de configuração a partir da rede , a resolução (solve) e a
geração de endereços , o que é muito importante quando a criação de uma rota. Em
seguida passou a fazer a análise das redes para os dois circuitos pilotos, é feita uma
análise de cada circuito como segue:
Para este circuito é gerado uma nova rota entre o estabelecimento de 12 de Outubro
(Located 1) estabelecimento que é entrou em colapso Simon Valdes (Located 11), o
caminho é gerado com um tempo total: 40 min e distância total: 49,3 Km. O que se
pretende com esta via de transporte é o de resolver a acessibilidade das instituições que
são encontrados em torno do Simon Vazquez, tendo em vista que está a considerar a
possibilidade de construção de um campo provisório sobre o jardim desta instituição e
para incluir os alunos de outras instituições o circuito presente na rota de transporte para
expandir a oferta educativa.
Para este circuito com a ferramenta New Service Area, criou uma área de acesso no
tempo e distância a partir do estabelecimento de Simon Valdez, desta forma você pode
determinar que os estabelecimentos estão localizados a uma distância de 5,10, 20 e
30Km em trânsito através da rede de estradas. Para gerar uma New Service Area com
base no tempo foi realizado o exercício de conhecer a acessibilidade dos
estabelecimentos para 5, 10,20 e 30 minutos. É de modo que você possa determinar
nesta análise que os estabelecimentos mais próximos no tempo e distância são em 9 de
Outubro e a escola 16 Setembro.
Para concluir novos New OD Cost Matrix, permite determine exatamente a distância e o
tempo de cada estabelecimento que estão em um intervalo de 20km. É assim que a
escola mais distante é o Eloy Alfaro de 14,5 km, o que se segue é a escola sem nome de
14,4 km, o mais próximo na mudança é a de 9 de Outubro a 1.8km longe e o 16 de
Setembro 4.6Km. A ferramenta não mostrar a rota entre os dois pontos, mas se
determina a distância exata, configuração determina o tempo exato para cada ponto
também, o que nos permite ter uma ideia clara da acessibilidade em tempos e distâncias
de cada estabelecimento de ensino na área de influência do estabelecimento Simon
Valdez.
Para este circuito é gerado uma nova rota entre o estabelecimento Dr Jaime Velazco
(Located 1) estabelecimento que é recolhido a unidade educacional do Milénio Pedro
Agustin Lopez Ramos (Located 4), o caminho é gerado com um tempo total: 12 min e
distância total: 12.2 km. O que se pretende com esta via de transporte é o de resolver a
acessibilidade das instituições que estão ao redor da unidade de Educação do milénio
que foi destruído pelo terremoto, mais, no entanto esta instituição consiste com áreas
para a construção de um campo provisório, com esta rota permitirá avaliar a viabilidade
de alunos de outras instituições do circuito o acesso ao campo por meio desta via de
transporte para expandir a oferta educativa.
Para este circuito com a ferramenta New Service Area, criou uma área de acesso no
tempo e distância a partir da unidade de Educação do milénio para instituições de ensino
mais perto, desta forma se pode determinar que os estabelecimentos estão localizados a
uma distância de 3, 5, 10, 15 e 20 Km em trânsito através da rede de estradas ao lado do
estabelecimento. Para gerar uma New Service Area com base no tempo foi realizado o
exercício de conhecer a acessibilidade dos estabelecimentos a 3,5, 10,15 minutos.
É assim que o mais próximo que propriedades na base da análise no tempo e distância
são a Academia Amazonas e a instituição Teresa Intriago.
Com a ferramenta New OD Cost Matrix, permite que determine exatamente a distância
e o tempo de cada estabelecimento que são encontradas no circuito educativo, por
exemplo em uma gama de 10km escola mais distante é a escola Manuela Cañizares a
uma distância de 13,3 km, o que se segue é a escola Juan Leon a 13,2 km, o mais
próximo na mudança é a Academia Amazônia a menos de 3 Km.
CONSIDERAÇÕES FINAIS
O presente trabalho é uma contribuição para a análise da acessibilidade para instituições
de ensino baseada na otimização de rotas de transporte baseadas principalmente em
tempos e distâncias para um agendamento do actual e nova infra-estruturas educativas
atingidas pelo terremoto de Abril de 2016 em cantão Pedernales, há ainda muito
trabalho a ser feito uma vez que os danos em infra-estrutura educacional e em rede
rodoviária têm sido significactivos para essas áreas do Equador.
Otimizar rotas de transporte por meio da ferramenta Analista ArcGIS Network, permite-
nos gerar em cenários curtos de tempo para o planejamento de novas rotas de transporte.
No Ministério da Educação é agora possível para programar um modelo para atribuir
uma acessibilidade zoneamento para estudantes e assim determinar a sua proximidade
com as instituições ou instituições educacionais mais estreitas, tendo em conta fatores
como as suas rotas de trânsito, acidentes geográficos, perigos naturais, transporte e
segurança quando se deslocam para a escola.
Demonstraram a utilidade da análise da acessibilidade espacial com GIS na resolução
dos problemas da educação é desejável promover e continuar a desenvolver esta linha
de investigação nos casos na América Latina e particularmente no Brasil, através dos
trabalhos de investigação realizados pelos alunos de graduação e pós-graduação nas
instituições públicas para gerar a análise educacional e garantir a educação dos alunos.
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