La planificación de coste y distancia para la realización de trazados óptimos, y con ayuda de los Sistemas de Información Geográfica, nos permite enfrentarnos a un aspecto restrictivo del territorio trazando la ruta óptima entre dos puntos para incurrir en el menor coste de esfuerzo durante nuestro desplazamiento. ¿Sabes cómo calcularlo y su fundamento?

¿Cuándo utilizar los análisis de trazados óptimos?

Podemos aplicar este tipo de análisis para la planificación de cualquier trazado que impliquen el mínimo esfuerzo bajo estudios de coste y distancia. De esta forma se reducen y optimizan distancias y gastos asociados al desplazamiento. Algunos ejemplos directos de aplicación residen en:

• Trazado de víales como carreteras o vías férreas.
• Planificación de rutas y sendas que impliquen diferentes grados de esfuerzo.
• Elaboración de corredores de especies.
• Conectividad de espacios naturales protegidos.
• Planificación de caminos a favor de la pendiente para el desplazamiento de maquinaria pesada.
• Bordeo de obstáculos como ríos, carreteras, montañas o cualquier accidente geográfico.
• Identificación de rutas óptimas para el transporte de recursos naturales en zonas de alta montaña.

¿Cómo llevar a cabo el análisis?

El análisis de trazados óptimos evaluará el menor recorrido a realizar entre dos puntos y el menor esfuerzo a realizar durante ese desplazamiento en cualquiera de los sentidos tomados. Para poder llevar a cabo nuestro análisis deberemos partir de un mapa de fricción territorial que sirva de base para el estudio de las potenciales direcciones de desplazamiento y los esfuerzos generados sobre él. Podremos encontrar mapas de fricción basados en pendientes, aspectos conservacionistas, datos de influencia, obstáculos, grados de aversión y, en general, cualquier mapa de aptitud territorial obtenido fruto del álgebra de mapas. Adicionalmente deberemos disponer, en formato vectorial, la localización de los dos puntos a conectar a través del análisis.

Este análisis de coste y distancia parte de la creación de dos nuevas capas ráster. Por un lado obtendremos el mapa de costes de desplazamiento. A medida que nos desplacemos del punto inicial el coste acumulado será mayor debido al aumento de la distancia por el desplazamiento territorial. Partiendo del punto de partida, los costes aumentarán a medida que nos movilicemos por el mapa de fricción siendo menor el coste en el punto de inicio y mayor en los puntos más distantes.

Por otro lado obtendremos el mapa de direcciones que permita identificar la movilización potencial a favor de un menor coste. Los valores de nuestro mapa quedarán identificados a través de colores que mostrarán la direcciones a tomar respecto a los puntos cardinales.

La herramienta encargada de obtener ambos mapas se denomina Cost Distance y se encuentra en la ruta de herramientas de ArcToolBox Spatial Analyst Tools > Distance > Cost Distance. Tras introducir nuestro mapa de restricciones y el punto de inicio de la ruta obtendremos los mapas derivados anteriormente mencionados.

El trazado de unión entre los dos puntos podrá ser llevado a cabo empleando ambos mapas, junto a la localización del punto de destino, y utilizando la herramienta Cost Path situada dentro de las herramientas de ArcToolBox en la ruta Spatial Analyst Tools > Distance > Cost Path.

Como resultado obtendremos un trazado ráster que unirá ambos puntos siguiendo la premisa de generar la ruta más corta entre ambos puntos y con el menor de los esfuerzos producidos por el desplazamiento a través del mapa de restricción.

Pese a que Cost Distance y Cost Path permiten crear rutas óptimas únicamente entre dos puntos, podemos recurrir a herramientas capaces de permutar infinitos puntos y generar trazados entre todos ellos de manera simultanea y masiva. Un ejemplo de ello lo encontramos a través de Linkage Mapper, capaz de conectar múltiples localizaciones empleando como base polígonos e identificando los puntos de unión a través de los límites externos del polígono o a través de sus centroides con herramientas como CONEFOR. Podremos emplear, como base del estudio, el coste y distancia o emplear cada uno de ellos de manera independiente. Una interesante herramienta para llevar a cabo análisis de conectividad entre espacios de manera rápida y masiva frente a las habituales herramientas de ArcGIS.