Estudio de Sevilla como ciudad sostenible mediante teledetección

Actas del I Congreso Internacional de Construcción Sostenible y Soluciones Eco-eficientes 498 ESTUDIO DE SEVILLA COMO CIUDAD SOSTENIBLE MEDIANTE TELEDETECCIÓN Ramírez Juidías, E. Departamento de Ingeniería Gráfica ETSIA. Ctra. de Utrera, Km 1, CP: 41013, Sevilla e-mail: erjuid[email protected] RESUMEN La ciudad de Sevilla, con casi 2800 años de historia, es un claro ejemplo de sostenibilidad histórica debido a que tanto la ciudad actual como las preexistentes se combinan en un complejo entramado de superposiciones, dando lugar a un tipo de paisaje que se transforma y permanece. Esto, unido a factores climáticos, ha originado una fuerte atracción turística a consecuencia de su gran valor patrimonial. En este estudio, se analizaron un total de 20 imágenes Landsat procedentes del United States Geological Service (USGS) para el periodo 1975-2010, cada una de las cuales fue examinada y clasificada en un determinado lapso de tiempo con el fin de poder caracterizar de forma correcta el desarrollo urbanístico tanto espacial como temporalmente. Para la caracterización espacial, fue utilizada la transformación tasseled cap. En lo referente a la caracterización temporal, se obtuvo un mapa de cambios detectados en Sevilla gracias a la diferencia entre los valores de NDVI de la imagen correspondiente a la fecha fin y a la fecha inicio de cada lapso respectivamente. Los resultados muestran como la evolución sostenible de Sevilla está relacionada con la existencia de ciertos indicadores de bienestar social y calidad de vida. Keywords: Paisaje urbano, sostenibilidad, teledetección. Actas del I Congreso Internacional de Construcción Sostenible y Soluciones Eco-eficientes 499 1.- Introducción. La sostenibilidad ambiental, definida como el conjunto de políticas y procesos encaminados a mantener un nivel de desarrollo adecuado que no ponga el peligro los recursos naturales existentes, es un concepto complejo, ya que depende del criterio que se escoja para determinar el momento en el que un nivel de desarrollo determinado no pone en peligro la pervivencia de los recursos existentes en un espacio geográfico [1]. A este respecto, y en el ámbito de la ciudad, puede resultar interesante resaltar la relación dual existente entre el funcionamiento de la misma y la sostenibilidad del ecosistema ciudad, debido a la gran diversidad de áreas (industriales, residenciales, comerciales, recreativas, etc.) que coexisten. De acuerdo con [2] y [3], el crecimiento relativo de población urbana en la ciudad de Sevilla, ha sido del 30 % entre 1970 y 2010, lo que ha dado lugar a una continua transformación del paisaje tradicional agrario con el fin de crear nuevas zonas urbanizadas. Éste crecimiento constante ha ido provocando el agotamiento de los recursos agrarios de los que se abastecían aquellas áreas rurales que, poco a poco, han sido absorbidas por el tejido urbano, dando como resultado una incesante migración del medio rural al urbano a consecuencia del rápido y consecuente crecimiento económico. Esto, que puede verse como una ventaja desde el punto de vista de crecimiento y desarrollo de la capital andaluza, puede convertirse en uno de los principales obstáculos para lograr mantener el actual desarrollo urbano sostenible (DUS) en Sevilla. No debe ser olvidado el saldo migratorio existente en la ciudad de Sevilla, que aunque escaso, 2.69 % entre 1981 y 2011 [3], resulta importante en el cómputo total. A este respecto, [4] especifica que las políticas destinadas a mejorar los problemas de movilidad, de desarrollo sostenible, de calidad de vida, de competitividad urbana y de marketing estratégico constituyen un nuevo marco de referencia. Varios estudios analizan la expansión urbana de la ciudad de Sevilla. Según [5], desde el punto de vista formal, el crecimiento de Sevilla presenta una forma radiocéntrica e irregular, que contrarresta la tendencia al desarrollo hacia el Este de la ciudad y convierte a la dársena del antiguo cauce del Guadalquivir en la espina dorsal de su plano, desde la que se ofrecen las mejores perspectivas paisajísticas urbanas, tanto en sus ámbitos históricos, como en aquellos más relacionados con el puerto o con la parte Norte de la metrópoli. Por su parte, [6] especifica que el crecimiento de la urbe se encuentra influenciado por el desarrollo de la diferenciación social de Sevilla tanto en dirección Suroeste-Noreste, como en EsteOeste, produciéndose fuera de éstas dos direcciones principales, la aparición de una serie de islas dispersas por el territorio, con un carácter social propio independiente de los sectores urbanos contiguos y que tiene su origen en las dinámicas propias locales y particulares que dan lugar a su desarrollo y colonización. En otro orden de temas, y en base al estudio realizado por [7], la ciudad de Sevilla está transformando parte del patrón típico de ciudad mediterránea, basado en la compacidad y la drástica separación campo-ciudad, por otro más descentralizado. En un primer momento, la conformación del modelo metropolitano de la urbe sevillana supuso la materialización de ciudades suburbanas, alrededor de la ciudad central, con alto índice de densidad edificatoria, que albergaban una parte importante de la industria. A su vez, en el área central permanecía la mayor parte de las funciones terciarias. Este modelo desequilibrado demandaba una importante movilidad de la población, debido a la necesidad de los desplazamientos centro- Actas del I Congreso Internacional de Construcción Sostenible y Soluciones Eco-eficientes 500 periferia por motivos de trabajo y de satisfacción de gran parte de los servicios personales. Actualmente, el nuevo modelo de dispersión de la actividad por el territorio sevillano ha generado estructuras urbanas cada vez más complejas que exigen la articulación de espacios cada vez más desconectados y fragmentados. La descentralización de equipamientos y empresas (universidades, parques tecnológicos y empresariales, etc.) si bien tiende a compensar los déficits de la periferia, característicos del modelo anterior, incrementa la demanda de movilidad, lo que ha supuesto la necesidad de construcción de una extensa red de carreteras y autovías urbanas por todo el territorio, a lo que hay que añadir la construcción y expansión del metro de Sevilla. Aunque el análisis de los cambios de uso del suelo (CUS) así como la evaluación de la sostenibilidad urbana en la ciudad de Sevilla, han sido tratados en mayor o menor medida, menos atención ha sido prestada en el estudio del impacto que los CUS han provocado sobre el DUS. De hecho, muy pocas publicaciones tratan la relación existente entre los CUS y el DUS, aunque de forma general, pero ninguna de ellas se centra en la ciudad de Sevilla. Es por ello que en el presente artículo el objetivo principal será utilizar, de manera conjunta, imágenes teledetectadas y sistemas de información geográfica (SIG) para lograr obtener la citada relación y, poder explicar el motivo por el que la urbe sevillana tiene que ser considerada como ciudad sostenible. 2.- Materiales y métodos. 2.1.- Área de estudio. La ciudad de Sevilla, a lo largo de su historia, ha estado sometida a una continua transformación, lo que le ha permitido adaptarse de manera sistemática al devenir de los tiempos, pero siempre manteniendo la base de la ciudad preexistente. De acuerdo con [8] y [9], el primer asentamiento sobre el territorio de la ciudad de Sevilla se produjo hacia la segunda mitad del siglo VIII a.C.. Se sabe muy poco de este pequeño poblado del turdetano del Bronce final, cuyo asentamiento se produjo alrededor a las actuales calles San Isidoro y Mateos Gago. La presencia del río y sus condiciones de navegabilidad así como las fáciles comunicaciones con las vegas agrícolas y zonas mineras, dieron lugar, en el siglo VII a.C., a contactos comerciales con el mundo mediterráneo y un primer afianzamiento de la ciudad, continuando así hasta finales del siglo III a.C., bien a consecuencia de un incendio producido por las primeras campañas romanas en Andalucía Occidental, bien debido a las anteriores incursiones cartaginesas [10]. En época republicana (siglo I a.C.), y tras un gran proceso de aculturación de la población indígena, se produce la consolidación de la ciudad como enclave comercial, articulándose de igual modo los nuevos viarios de la ciudad (el Cardo Máximo, de Norte a Sur, estaba definido por las calles Corral del Rey y Abades, mientras que el Decumano Máximo, de Este a Oeste, por las calles Pajaritos, Bamberg, Aire y Madre de Dios). Tal y como especifica [9], a finales del siglo I a.C., y como preludio de la época imperial, se produce un profundo cambio en la estructura humana, administrativa y política de la ciudad, dando lugar a su integración en el Imperio como centro regional y económico debido a su gran poder de exportación de aceite, vino, cereales y Actas del I Congreso Internacional de Construcción Sostenible y Soluciones Eco-eficientes 501 minerales, gracias a la importante presencia de su puerto fluvial. Esto tuvo como consecuencia un significativo desarrollo de la ciudad (templos, áreas culturales, termas, etc.) y su consecuente ampliación del viario (el Cardo Máximo fue ampliado hasta Santa Catalina, y el Decumano Máximo fue totalmente modificado). Tras la caída del imperio romano y la posterior ocupación musulmana, no se produjo un cambio sustancial en la ciudad, donde la reutilización de los edificios romanos y cristianos era la tónica general, aunque en los dos últimos siglos de presencia musulmana Sevilla es sometida a un profundo programa de ampliación y renovación urbana sin precedentes [8] (ampliación del recinto urbano hasta las 273 hectáreas, así como nuevas construcciones, infraestructuras y edificaciones, recrecido de la muralla, etc.). Tras la conquista de Sevilla por las tropas del rey Fernando III a mediados del siglo XIII, se mantiene el esquema de ciudad musulmana con calles estrechas, adarves y arquitectura doméstica volcada al interior. La densidad de las construcciones bajaba a medida que nos alejamos de la zona más antigua, existiendo enormes vacíos ocupados en su mayoría por huertas. Esta estructura se mantendrá durante varios siglos a consecuencia de que los nuevos pobladores eran inferiores en número a los expulsados. En el siglo XVI se produce otra gran transformación de la ciudad con nuevas ideas sobre monumentalidad de los edificios, las perspectivas de los mismos, ensanches y rectitud de las calles, así como la incorporación de plazas destinadas al desarrollo de la vida económica, política y social. Tal y como especifica [10], el fuerte crecimiento poblacional de éste siglo tuvo como consecuencia la colmatación del perímetro urbano. De acuerdo con [8], y a consecuencia de diversas calamidades (terremotos, epidemias e inundaciones), se produce un notable descenso poblacional a mediados del siglo XVII, lo que motivó la transformación de muchos lugares destinados a viviendas y solares en espacios baldíos y huertas, sobre todo en barrios populares del Norte de la ciudad. No hubo variación del aspecto externo de la ciudad. De hecho en el siglo XVIII la existencia de la trama urbana del XVII dio origen a una congestión de la misma, haciéndose el tránsito por la metrópoli muy dificultoso. El primer tercio del siglo XIX fue importantísimo para Sevilla, ya que con el fin de elevar la calidad de vida de los ciudadanos se realizan reformas urbanísticas tendentes al embellecimiento de la ciudad, tales como las mejoras de paseos y jardines, las reformas de la Alameda de Hércules, los Jardines del Cristina o las Delicias. A esto le siguen el crecimiento económico de la ciudad a raíz de la promoción del puerto y la implantación del ferrocarril, lo que desembocó en una expansión de la ciudad de manera difusa con el derribo de las murallas, a consecuencia, principalmente, de la no existencia de un proyecto urbanístico global que permitiera la conexión entre las diferentes parcelaciones independientes que se llegaron a formar. Durante el primer tercio del siglo XX son escasas las reformas del casco urbano que se llevan a cabo dado que se estaba gestando la Exposición Universal de 1929, la cual supuso, según [8], una expansión de la ciudad hacia el Sur, con nuevas avenidas y grandes paseos. Hacia el Este se produce una expansión a través de los caminos que llegaban a la ciudad, calles Oriente y Eduardo Dato entre otras, las Actas del I Congreso Internacional de Construcción Sostenible y Soluciones Eco-eficientes 502 cuales recorrían zonas vacías hasta llegar al barrio de Nervión, siendo ésta la primera transformación de suelo rústico en urbano de verdadera importancia en extensión. Por otra parte, en el Norte empiezan a aparecer diversos núcleos edificados carentes de los mínimos servicios urbanos (El Fontanal, La Corza, etc.) que poco a poco se fueron integrando en la ciudad. A partir de la década de los 60 se va a producir una decadencia del casco histórico derivado de la aparición de nuevos barrios, como Los Remedios, lo que provoca el desplazamiento de las clases más pudientes hacia estas nuevas zonas; de la presión inmobiliaria que sufre el casco a consecuencia de la desaparición de edificios históricos; y de la expulsión de las clases más pobres hacia la periferia. Posteriormente, con la política de conservación del casco histórico, que se ha mantenido durante los últimos años, así como con la Exposición Universal de 1992 [5], se consiguió una recalificación de dotaciones urbanas que alcanzó a la parte Este de la ciudad, además de una mejora considerable en las comunicaciones urbanas e interurbanas tanto por carretera como en ferrocarril, ofreciendo una visión de neo-ciudad, totalmente adaptada a los posibles cambios que pudieran surgir en un futuro, brindando al visitante un sinfín de posibilidades de desplazamiento, centros comerciales, áreas verdes, lugares de ocio, monumentos, etc.. Actualmente, y gracias a la construcción de nuevas infraestructuras de comunicación (carril bici, metro), así como a la gestión sostenible de la arquitectura en la trama urbana de Sevilla, la ciudad se combina en un complejo entramado de superposiciones, dando lugar a un paisaje urbano que se adapta a los momentos socio-económicos imperantes en cada época, y que permanece a lo largo del tiempo. 2.2.- Datos y metodología. En el presente estudio, un total de 20 imágenes Landsat procedentes del archivo Earth Explorer del United States Geological Service (USGS) fueron obtenidas para el periodo de 1975 a 2010. Cada una de las imágenes fue examinada y clasificada en un determinado lapso de tiempo (1975/1990, 1990/2000 y 2000/2010) con el fin de caracterizar de manera idónea el desarrollo urbanístico de la ciudad de Sevilla. Todas las imágenes (Path 217 Row 34 “WRS-1” y Path 202 Row 34 “WRS-2”) fueron adquiridas durante los meses de enero y febrero de 2013. Un procesado, posterior a la clasificación efectuada con anterioridad, fue necesario para evitar que ciertos detalles, caso de las sombras, fueran clasificadas como vegetación. La superficie de Sevilla fue calculada con el uso del SIG Ilwis mediante la multiplicación del número de píxeles de cada imagen, por la resolución espacial de la imagen satélite original (30 m para Thematic Mapper “TM” y Thematic Mapper Plus “ETM+”, y 79 m para Multispectral Scanner “MSS”). Todas y cada una de las imágenes satélite fue mejorada, y posteriormente mediante el uso del algoritmo del vecino más cercano, se logró mantener sin cambios el brillo original de los valores de los píxeles de acuerdo con [11] y [12]. Con el fin de detectar cambios en las superficies reflectantes que conforman el área de estudio, se realizó una corrección radiométrica utilizando para ello el método especificado por [13]. Posteriormente, y con la ayuda del SIG Ilwis, se llevó a cabo un proceso de superposición de capas Web Map Service (WMS) procedentes de la Red de Información Ambiental de Andalucía (REDIAM), con el único fin de comprobar la coherencia del análisis efectuado mediante las imágenes satélite. Actas del I Congreso Internacional de Construcción Sostenible y Soluciones Eco-eficientes 503 En otro orden de temas, se llevó a cabo una profunda revisión bibliográfica destinada a determinar la posible existencia de un registro temporal de datos climáticos, lo suficientemente amplio y significativo, de Sevilla como para poder obtener unos resultados, discusión y conclusiones coherentes con la presente investigación. A este respecto la información suministrada por [14] fue de enorme importancia. 3.- Resultados y discusión. De acuerdo con [14], la ciudad de Sevilla posee una temperatura media anual en torno a los 19 ºC (fig. 1), que junto con su precipitación media de 533 mm (fig. 2), concentrada entre los meses de octubre a abril, así como sus cerca de 2900 horas de sol al año, la convierten en uno de los principales lugares de visita turística de todo el mundo, no sólo por sus condiciones climáticas, sino también por su gran oferta monumental, hotelera y de restauración. Fig. 1 “Datos termométricos de Sevilla ciudad para el periodo de 1971 a 2000” (Nota: TmM = temperatura media de las máximas, Tmm = temperatura media de las mínimas, TMa = temperatura máxima absoluta, Tma = temperatura mínima absoluta) Fig. 2 “Datos de precipitación de Sevilla ciudad para el periodo de 1971 a 2000” (Nota: PTm = precipitación total media, PMd = precipitación máxima diaria) Esto, unido a su red de transporte urbano, permite a los turistas desplazarse a bajo precio hacia las zonas monumentales o hasta el casco histórico, zona esta última en -10,0 0,0 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Temperatura (ºC) Meses TmM Tmm TMa Tma 0,0 20,0 40,0 60,0 80,0 100,0 120,0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Precipitación (mm) Meses PTm PMd Actas del I Congreso Internacional de Construcción Sostenible y Soluciones Eco-eficientes 504 la que [15] demuestra que existe una isla de calor (fig. 3), pero que sin embargo la preexistencia de las calles estrellas, unida a los edificios elevados, provoca una disminución de temperatura de un par de grados, suficiente como para permitir el turismo en días calurosos. Fig. 3 “Mapa de temperatura media del aire para los meses de verano en Sevilla” En otro orden de temas, los CUS producidos en la ciudad de Sevilla han sido un reflejo fiel de su tipo de crecimiento difuso (fig. 4, 5 y 6), a saltos, dando lugar a una serie de áreas inconexas con el núcleo urbano central que poco a poco han sido incorporadas al mismo, haciendo posible el incremento de la demanda de movilidad y aparición de nuevas infraestructuras de transporte entre otras, lo que ha permitido a Sevilla ser cada vez más sostenible. Tal y como se observa en la fig. 7, el crecimiento del área construida de Sevilla se encuentra en relación directa con el poblacional, tal y como se desprende de [2]. Queda patente (fig. 4, 5 y 6) que la fragmentación del territorio ha ido desapareciendo a medida que nos hemos ido acercando a 2010, gracias sin duda a las políticas emprendidas por el gobierno local en materia de sostenibilidad, lo que ha hecho que la extensión territorial de Sevilla, alrededor de 140 km2 de superficie a finales de la década de los 50 y 141 km2 en la actualidad, sea integrada en su mayoría por una trama urbana e infraestructuras de transporte de gran nivel internacional. Del mismo modo se puede observar grandes diferencias existentes tanto en el número de manchas (agregadas o por clases) como en la superficie total de las mismas. En la década de los 50 el número de manchas existente es mucho mayor que en los 90 y 00, lo que sin duda se debe a la ruralización del medio, en contra de los procesos de industrialización de las dos décadas siguientes, lo que a su vez genera manchas de pequeño tamaño contiguas a las previamente existentes. Actas del I Congreso Internacional de Construcción Sostenible y Soluciones Eco-eficientes 505 Fig. 4 “Cambios de uso del suelo de la ciudad de Sevilla entre 1950 y 1960” (Nota: rojo = superficie alterada o construida, azul = regadío, amarillo = área agrícola heterogénea, marrón = formaciones arbustivas, verde = formaciones arboladas y de matorral, amarillo claro = secano) Fig. 5 “Cambios de uso del suelo de la ciudad de Sevilla entre 1990 y 2000” (Nota: rojo = superficie alterada o construida, azul = regadío, amarillo = área agrícola heterogénea, marrón = formaciones arbustivas, verde = formaciones arboladas y de matorral, amarillo claro = secano) Actas del I Congreso Internacional de Construcción Sostenible y Soluciones Eco-eficientes 506 Fig. 6 “Cambios de uso del suelo de la ciudad de Sevilla entre 2000 y 2010” (Nota: rojo = superficie alterada o construida, azul = regadío, amarillo = área agrícola heterogénea, marrón = formaciones arbustivas, verde = formaciones arboladas y de matorral, amarillo claro = secano) Según [2], Sevilla ha tenido un descenso relativo de su superficie artificial entre 1987 y 2000 hasta situarla en 5.89 m2/hab., lo que es positivo habida cuenta de que el aumento excesivo y no controlado de la misma es la principal causa de pérdida de superficies forestales y agrícolas de alto valor ecológico, lo que implicaría efectos adversos sobre el clima, además de mala calidad del aire o incluso, la dispersión de áreas urbanas. En términos sociales, el crecimiento urbano difuso implicaría una mayor segmentación social, así como una tendencia al alza de los precios de la vivienda, lo que dificultaría la accesibilidad a dicho bien. Es por ello que Sevilla puede definirse, actualmente, como una ciudad compacta. Fig. 7 “Crecimiento poblacional de Sevilla entre 1900 y 2010” Con el fin de ver el impacto que los CUS han producido sobre el DUS de Sevilla, se han obtenido una serie de mapas (fig. 8, 9 y 10) por diferencia entre los valores de NDVI de la imagen correspondiente a la fecha fin y a la fecha inicio de cada lapso de tiempo considerado (1975/1990, 1990/2000 y 2000/2010). En estos mapas, la mayoría de las áreas se encuentran en gris, indicando que no ha existido impacto alguno sobre el DUS a consecuencia de que cada pixel tiene el mismo valor relativo en las fechas de inicio y fin. Por su parte, las áreas en verde indican que, en la fecha de inicio, las áreas construidas o alteradas son menores en superficie, mientras que - 100.000 200.000 300.000 400.000 500.000 600.000 700.000 800.000 1900 1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 Nº de habitantes Año