Monday, December 29, 2014

A SHORT NOTE ABOUT SPATIAL STATISICS. Based on the article A Quantitative Geographer's Perspective, by Daniel A. Griffith (Spanish)

Durante los últimos 100 años, la estadística espacial ha recibido el aporte de varios pensadores que han ido modelando y definiendo la conceptualización de la teoría estadística a través de una serie de avances que se han plasmado, finalmente, en varias  publicaciones. De entre estas contribuciones, es destacable el trabajo realizado por los autores Cliff y Ord, especialmente en lo referente al modelo auto – normal.

El modelo auto - normal, es un modelo estadístico que puede ser aplicado a la mayoría de datos. Dentro de las características del modelo en mención, se puede indicar que éste contiene la variable Y tanto en el miembro izquierdo, como en el miembro derecho de la ecuación. En el miembro izquierdo, esta variable se presenta como “Y” simplemente, mientras que en el miembro derecho, se encuentra como una versión rezagada de Y, conocida como “Yi”.

Otro autor que realizó aportes importantes y marcó diferencias en la estadística espacial fue Besag (1974), quien junto con sus colaboradores, realizaron modificaciones al modelo auto – Poisson, como una necesidad de determinar el comportamiento de datos georreferenciados, frente a la dificultad que presentaba el modelo para manejar autocorrelación espacial positiva. Estas modificaciones se basaron, principalmente, en la introducción de un término de efecto de azar, que lo hacía diferente de los modelos planteados hasta ese momento.

Algunas investigaciones han aportado al mejor entendimiento y aplicación de los modelos estadísticos, por ejemplo, en el año 2010, se realizó una comparación entre los modelos auto – normal y auto – Poisson en el estudio de la densidad poblacional de Puerto Rico. En esta investigación, en primer lugar, se probó el desempeño del modelo de filtro espacial de vector propio y, como resultado, se observó que el modelo duplicó muy bien el patón de densidad poblacional tanto de la zona urbana como de la zona rural. La ventaja que presenta el modelo de filtro espacial de vector propio, es que muestra el efecto de la autocorrelación espacial sobre el coeficiente de correlación.

De igual forma, se probó el desempeño del modelo auto – Poisson, dentro del mismo contexto, en donde el número de habitantes fue manejado como una variable binomial negativa al azar. En este último caso, la desviación estándar resultó en un valor poco confiable. Con los resultados antes señalados, es evidente que el modelo de filtro espacial de vector propio es más acertado en comparación con el modelo auto – Poisson.

Un nuevo enfoque para el modelo de filtro espacial de vector propio

Con respecto al modelo de filtro espacial de vector propio, existen dos nuevos enfoques centrados en la variable de respuesta. El primer enfoque corresponde a la regresión paso a paso que selecciona auto-vectores significativos, y el segundo que selecciona etapas de regresión que minimiza la MC residual.

Análisis tiempo – espacio 

Considerando que en la actualidad existe una mayor disponibilidad de datos, el análisis que involucra temporalidad y espacialidad (análisis tiempo – espacio), se ha desarrollado aún más en estos últimos tiempos. Es importante destacar que los autores Cliff y Ord no solo jugaron un papel clave en el planteamiento del modelo auto – normal, sino que también fueron los pioneros en este campo de la estadística espacial.


 En este tipo de análisis, se destacan especificaciones que tienen que ver con la localización vinculada a localización in situ, con la vecindad correspondiente. De igual forma, el análisis tiempo – espacio, también es parte integral de la correlación en serie. Este procedimiento, al igual que los descritos anteriormente, se realiza con ecuaciones específicas. 

Finalmente, los aportes del geógrafo Cliff y del estadístico Ord, han hecho que exista esa conexión entre la estadística y la geografía, una combinación muy importante para comprender el comportamiento de algunos fenómenos y para facilitar su manejo e interpretación.  De esta forma, han hecho posible una amplia diversidad de análisis dentro de los Sistemas de Información Geográfica, permitiendo alcanzar mayores logros en la investigación geográfica de lo que se conseguía con la aplicación de otras técnicas estadísticas menos confiables que, hasta ese momento, eran las más utilizadas.



Sunday, November 2, 2014

SOME INFORMATION ABOUT PRECISION AGRICULTURE (Spanish)

VENTAJAS CON LA APLICACIÓN DE AGRICULTURA DE PRECISIÓN 

Con la aplicación de agricultura de precisión, se pueden esperar muchos resultados. Por ejemplo, se incrementaría la eficiencia en la aplicación de insumos agrícolas, al conocer exactamente el sitio en que deben aplicarse. De esta forma, se logra un menor desperdicio de productos fertilizantes y plaguicidas y, como resultado de ello, una menor contaminación de los recursos naturales.

Al respecto, autores como Bongiovanni y Lowenberg-Deboer (2004), señalan que la agricultura de precisión puede contribuir de muchas formas a logran una producción agrícola sustentable a largo plazo al reducir la carga medioambiental de insumos agrícolas al colocar el tratamiento necesario, únicamente en la cantidad necesaria y en el momento oportuno.

Como efecto indirecto de la aplicación de agricultura de precisión, puede esperarse una reducción en el desarrollo de resistencia en plagas y enfermedades, derivado de una menor cantidad de plaguicidas aplicados con este sistema.

De igual forma, otro resultado es la menor necesidad de mano de obra agrícola, pues al implementarse un sistema de agricultura de precisión, la mayor parte de las labores estarían mecanizadas y no se requeriría de la intervención de mano de obra, haciendo el trabajo menos cansado. Desde el punto de vista de los grandes productores, este sería un resultado positivo, por el ahorro que implica, pero desde el punto de vista de los trabajadores agrícolas, esto podría ser un resultado negativo que les restaría fuentes de trabajo.

Aspectos económicos que derivan de la aplicación de Agricultura de Precisión

Si bien la implementación de la tecnología y equipos necesarios dentro de la agricultura de precisión supone un desembolso alto de dinero inicialmente, una vez implementado el sistema, existirá una reducción de la inversión en insumos pues existe una mayor eficiencia en el uso de éstos insumos (como por ejemplo semilla, fertilizantes, plaguicidas, combustible de la maquinaria agrícola, entre otros), permitiendo un ahorro en cada aplicación.

Como evidencia de esto, puede citarse un estudio de adopción de tecnología de agricultura de precisión y manejo de riesgo (Gandonou, 2005), en el que se obtuvo una mayor tasa interna de retorno con agricultura de precisión (268,898 USD), frente a la agricultura convencional (244,829 USD). Otros autores como Robertson et al (2007), han determinado que, en un estudio de cuantificación económica de la aplicación de agricultura de precisión, los beneficios se debieron a la eliminación en un 10% de la sobreposición durante las aspersiones de plaguicidas con la agricultura de precisión. Los mismos autores señalan que se produjo un ahorro al realizar la cosecha de una manera más eficiente.

De igual forma, el incremento de rendimientos, así como calidad de los productos, como resultado de aplicar la Agricultura de Precisión, implica un incremento en los ingresos, mismos que compensan la inversión inicial en tecnología y equipos.

Incidencias de la aplicación de Agricultura de Precisión en el replanteamiento de una política agraria

En el replanteamiento de una política agraria, la agricultura de precisión tendría incidencias relacionadas con el fortalecimiento de un sistema agrícola basado en la aplicación de tecnología, que permita garantizar la seguridad alimentaria mediante un incremento de la productividad y, e igual forma, el uso eficiente de los recursos, en un ambiente que cada vez es más demandante de alimento y materias primas.

El replanteamiento de esta política debe tomar en cuenta un fuerte componente de capacitación enfocado tanto a nivel de productores a gran escala como a pequeños productores, pues los sistemas agrícolas altamente tecnificados son aún escasos en el Ecuador y, para implementar agricultura de precisión, es necesario empezar por la capacitación para garantizar éxito en la adopción de nuevas tecnologías, así como en su ejecución a mediano y largo plazo.

Por otro lado, considero, como un criterio muy personal, que el replanteamiento de esta política debe ser estudiado muy detalladamente en el contexto propio del Ecuador. Esto con el fin de que su implementación, no genere riesgo para los productores más pequeños que realizan agricultura familiar y campesina, cuyos excedentes se comercializan en mercados locales. La intención debe ser buscar los mecanismos más apropiados para evitar que este tipo de productores (que en el Ecuador son la mayoría), no se vean afectados competitivamente en el mercado.

Al respecto, el Joint Research Centre de la Comisión Europea (2014), plantea que existen algunos retos en la adopción de tecnologías de agricultura de precisión por parte de pequeños y medianos productores, para lo cual plantea las siguientes estrategias:

a)      Capacitación adecuada y asistencia durante la implementación.
b)      Estudios que permitan identificar las regiones y tipos de productores más apropiados para realizar mediciones en la aplicación de agricultura de precisión.
c)       Proyectos de investigación y desarrollo.
d)      Un sistema de seguimiento y asistencia constante para los productores.

Finalmente, considero que es importante que se busquen estrategias que eviten la alta dependencia de tecnología importada, que se incrementaría con la implementación de un sistema de agricultura de precisión, pues el Ecuador no es productor de maquinaria agrícola, así como la gran mayoría de plaguicidas y fertilizantes agrícolas.

REFERENCIAS
Bongiovanni, R. y Lowenberg-Deboer, J. 2004. Precision Agriculture and Sustainability. Kluwer Academic Publishers. Holanda. pp. 360 – 384.
Gandonou, Jean-Marc. 2005. Precision Agriculture Technology Adoption and Risk Management. University of Kentucky. Estados Unidos. pp. 25 – 35.
Joint Research Centre. 2014. Precision Agriculture: An opportunity for EU farmers – Potential Support with the CAP 2014 – 2020. European Comission. pp. 9 – 13.

Robertson, M., Carberry, P., Brennan, L. 2007. The Economic Benefits of Precision Agriculture: case studies from Australian grain farmers. Grains Research Development Corporation. pp. 34 – 44.

Sunday, September 7, 2014

STUDENTS' ASSIGNMENT

I want to share some work from my students than can be used as a tutorial for GIS beginners who need a little guide.




SISTEMAS DE INFORMACIÓN GEOGRÁFICA
JAIME PORTILLA CHAGNA
SEGUNDO NIVEL
3 DE JUNIO DE 2014

MAPA BASE DEL PARQUE NACIONAL COTOPAXI

DESCRIPCIÓN
Para iniciar se debe cargar en ArcGIS los diferentes shapefiles que se van a utilizar, en este caso se utiliza el shapefile correspondiente al Patrimonio de Áreas Naturales del Estado (PANE).

Se realiza un Add data para insertar todos los shapefiles, en este caso como se va a realizar un mapa base, se agrega curvas de nivel, vías, ríos, poblados y lagos.

También se realiza un corte (Clip), para tener todos los datos solo en el área protegida de interés.

Se cambia la simbología a los ríos y curvas de nivel escogiendo simbología por categorías, para que cada tipo de río y curva tenga la simbología correcta. Se etiqueta ríos por nombre y curvas por cota.







Se cambia la simbología de las vías. Las vías no se etiquetan.



Se inserta la simbología de vías secundarias freeway under construcción



Se aplica el nuevo Grid para la cuadricula del mapa.


En propiedades se baja en número de decimales para que no aparezcan todos en el layout.


Se observa la cuadricula en el layout.


Se inserta la escala del mapa.


Se inserta un nuevo data frame para obtener las localización y se inserta la división provincial en transparente con la reserva Cotopaxi en color.



Se inserta un call out para ubicar el nombre del parque nacional, de igual forma la flecha de norte y la escala gráfica. Se inserta un nuevo Grid para el frame de localización.


Se inserta la leyenda para especificar la simbología.


Se introduce la etiqueta donde va la información del mapa



El trabajo está terminado con la simbología la etiqueta y la localización del mapa base.


Finalmente, el mapa se exporta al formato requerido, puede ser PDF o JPG.





Saturday, April 26, 2014

EARTHQUAKES AROUND THE WORLD

A little exercise I suggest to get familiar with ArcGIS Explorer Online, where you can add different files (.csv, .shp, .gpx). In this case, I used a csv file from GeoCommunity at: http://spatialnews.geocomm.com/features/quakes2000/, and filtered information of earthquakes around the world registered in January 2000, but selected only the events with a magnitude higher than 4.00. Here's the result.



Tuesday, February 25, 2014

Tuesday, February 18, 2014

VISIT UNIVERSIDAD TÉCNICA DEL NORTE (UTN)

You can visit the University´s website at: http://www.utn.edu.ec/web/portal/


Get to know our campus in Ibarra


Come for a visit either virtual or real, check out our campus, and see why life in Ibarra is amazing. It is surrounded by beautiful mountains, a peaceful lake 5 minutes from UTN, kind people, and the most wonderful weather all year long. You will learn about our academic programs and courses, faculty and staff, current students, alumni, library, and research. You’re welcome to visit UTN anytime!

To give you an idea of the location of UTN, I prepared these simple maps for you. If you have any questions feel free to contact me at this blog or at the e-mail addresses: mjromero@utn.edu.ec or passionforgis@gmail.com.







Sunday, January 19, 2014

SOIL AND WATER ASSESSMENT TOOL (SWAT)

Check out my new post about Soil and Water Asssessment Tool (SWAT) in the  page GIS INFORMATION (Spanish) of the blog.

Wednesday, January 1, 2014

SOIL CONSERVATION PROJECT



When you have a little time, check out my post about SOIL CONSERVATION PROJECT in the page "PROJECTS" of this blog. It's about a new project I'm working on in the basin of Mira River. We plan to apply GIS for the analysis of soil and water parameters. I'll be more than satisfied if you give us suggestions of how to improve it!