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Restructuración de un sistema de información ecológico y definición de estrategias para las alertas ambientales tempranas en el seguimiento de proyectos en el sistema vial colombiano

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La mayor amenaza para la biodiversidad es la perdida de hábitat generada para la agricultura, ganadería y la construcción de infraestructura (Dirzo y Raven 2003). Por su parte la construcción de infraestructura vial, amenaza a la biodiversidad a través de tres factores: (1) perdida y fragmentación de hábitat por llegada de nuevos pobladores y construcción de infraestructura asociada a la cercanía a carreteras a lo largo de ecosistemas naturales (Laurance et al. 2001, Brandaõ et al. 2007); (2) alta mortalidad de fauna nativa por atropellamiento en las carreteras (Jaeger y Fahrig 2004); y (3) la disrupción de la continuidad en la vegetación y los flujos ecológicos naturales asociados (Becker et al. 2007). La identificación y evaluación de factores críticos para la sostenibilidad ambiental y social de obras de infraestructura depende de la disponibilidad de información adecuada, de las metodologías y tecnologías apropiada para su aprovechamiento y análisis, y de la capacidad del personal relevante para utilizar los métodos y técnicas adecuados para realizar la evaluación de los valores de conservación y los valores culturales asociados a obras de infraestructura de transporte. Es necesario entonces, que de manera responsable las entidades encargadas del diseño y planificación de infraestructura vial a nivel nacional, cuenten con información robusta y suficiente de la distribución de especies y ecosistemas de alta vulnerabilidad para la evaluación preliminar de la posible afectación de la biodiversidad por diversos trazados, y así mismo, con base en esta información se deberán establecer medidas de compensación ambiental acorde al daño ecológico y social que implique la infraestructura vial. Ante la evidencia innegable del deterioro generado en la biodiversidad por causa de las actividades humanas, Conservación Internacional, Colombia en asocio con el INVIAS se ha dado a la tarea de generar un sistema de alertas tempranas de afectación por el desarrollo de infraestructura como una herramienta robusta para la toma de decisiones en compensación ambiental encaminadas hacia un desarrollo sustentable en Colombia. Con este fin, se desarrolló la herramienta TREMARCTOS-COLOMBIA un sistema de información ecológico y ambiental para la definición de alertas tempranas desde el punto de vista biológico y cultural que permita el mejoramiento de la capacidad de análisis y evaluación durante las fases tempranas de planificación y diseño de los proyectos de infraestructura en el país.
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  • Added: April, 28th 2010
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  • Tags: compensaciones ambientales, infraestructura vial, screeneng, alertas tempranas, biodiversidad, valores culturales, especies amenazadas y endemicas, areas protegidas, esquemas de pago por servicio ambiental, mdl forestal, psa hidrico, redd
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Restructuración de un sistema de
información ecológico y
definición de estrategias para las
alertas ambientales tempranas en el
seguimiento de proyectos en el
sistema vial colombiano
Convenio Instituto Nacional De Vías (Invias)
Conservación Internacional, Colombia

RestRuctuRación de un sisteMa de infoRMación ecológico y definición de estRategias PaRa las aleRtas
aMbientales teMPRanas en el seguiMiento de PRoyectos en el sisteMa Vial coloMbiano.
Director del proyecto
José Vicente RodRíguez
Equipo Tecnico:
tito Muto. ing. sisteMas
J. nicolas uRbina caRdona. Phd
cesaR a. Ruiz agudelo. Phd
PatRicia beJaRano esPecialista sig, Msc
astRid h. goMez Plata. ing. aMbiental
eMPResa geothinKing
Diagramación & Diseño
andRés gonzález heRnández
dicieMbRe 2009
bogotá d.c.
Foto portada y contraportada
eje vial Pitalito - Mocoa
foto pagina opuesta “micos de noche” Aotus sp.
© Andrés González-H


Tabla de Contenido
A. Introducción .............................................................................................................................6
B. Antecedentes ...........................................................................................................................7
C. Protocolo de desarrollo del sistema de afectación ..............................................................8
1 Etapas del plan de trabajo ................................................................................................8
2. Ingeniería de requerimientos .........................................................................................10
3. Actividades desarrolladas ..............................................................................................12
D. Arquitectura herramienta tecnológica Tremarctos-Colombia ...........................................17
1. Introducción ...................................................................................................................17
2. Componentes del sistema .............................................................................................17
3. Resumen .......................................................................................................................22
E. Línea base de especies para el análisis de afectación de invías ......................................24
F. Cartografía incluida para el analisis de afectacion en biodiversidad y patrimonio cultural 31
G. Conceptualización y diseño de la herramienta tecnológica ..............................................46
A. Fase de planeacion: .....................................................................................................46
B. Fase de diseño de proyecto: .......................................................................................46
C. Fase ex post: (solo para uso del administrador) ..........................................................46
H. Opciones de compensación ambiental por afectación de infraestructura en biodiversidad
y etnoterritorios ...........................................................................................................................47
1 Planes de manejo y conservación de especies: ............................................................48
2 Evitar procesos de deforestación (REDD) .....................................................................48
3 Promover mecanismos de MDL forestal .........................................................................48
4 Impulsar PSA hídrico .....................................................................................................49
5 Reforestar-Restaurar .....................................................................................................49
6 Incremento de áreas protegidas ....................................................................................49
7 Implementación de nuevas áreas protegidas ................................................................50
8 Planes de apoyo y mejoramiento de calidad de vida para comunidades locales...........51
9 Material arqueológico .....................................................................................................51
I. Funcionamiento básico de la herramienta ............................................................................53
Introducción ......................................................................................................................53
Generalidades ...................................................................................................................53
Componentes ....................................................................................................................53
Requisitos ..........................................................................................................................53
Interface .............................................................................................................................54
Nivel Elemento ..................................................................................................................55
Descripción Funcional .......................................................................................................55
4

Confi guración del análisis de afectación ..........................................................................58
Resultados .........................................................................................................................60
J. Desarrollo de la herramienta informática .............................................................................61
1. Introducción ...................................................................................................................61
2. Herramientas básicas ....................................................................................................61
3. Registro de proyectos de infraestructura vial ................................................................62
4. Análisis de alternativas ..................................................................................................62
5. Generalidades ...............................................................................................................68
K. Recomendaciones ................................................................................................................69
Sierra Nevada de Santa Marta
© ACI/Robin Moore
5

A. IntroduccIón
La biodiversidad se define como el conjunto de propiedades determinadas por la diversidad de genes,
especies, poblaciones, comunidades y ecosistemas siendo la base de las relaciones ecológicas que
resultan en el equilibrio de los ecosistemas regionales y afectan el clima mundial (Primack, 1993*). No
solo es difícil cuantificar los beneficios económicos, sociales y culturales de la biodiversidad, sino también
en su contribución a económica a través de productos de uso en la medicina, la agricultura, la pesca y
la silvicultura, entre otros. No obstante, la perdida continua de la diversidad biológica por actividades
humanas pone, cada vez más, en peligro la conservación de estos valores.
La preocupación acerca de la perdida de diversidad biológica ha llevado a un mayor apoyo financiero
internacional a los programas de conservación en los países en vías de desarrollo, que cuentan con
riquísimos recursos biológicos pero limitado conocimiento técnico para administrar dichos recursos. A lo
largo de la historia, los gobiernos han adoptado medidas para descubrir y conservar los recursos útiles
para propiciar el desarrollo económico protegiendo partes de la naturaleza como reservorios de vida
silvestre como en Colombia son nuestras Áreas Protegidas.
Los recursos biológicos son bienes de uso común que no pueden ser conservados y gestionados sin
el control y respaldo del Gobierno, especialmente respecto a la biodiversidad que no tiene actualmente
valor económico desde el punto de vista privado. En la actualidad, la mayor parte de los recursos bioló-
gicos solo pueden considerarse, en el mejor de los casos, un recurso futuro que posiblemente no puede
sobrevivir bajo los parámetros económicos y sociales existentes.
La mayor amenaza para la biodiversidad es la perdida de hábitat generada para la agricultura, ganadería
y la construcción de infraestructura (Dirzo y Raven 2003**). Por su parte la construcción de infraestructura
vial, amenaza a la biodiversidad a través de tres factores: (1) perdida y fragmentación de hábitat por
llegada de nuevos pobladores y construcción de infraestructura asociada a la cercanía a carreteras a lo
largo de ecosistemas naturales (Laurance et al. 2001***, Brandaõ et al. 2007****); (2) alta mortalidad de fauna
nativa por atropellamiento en las carreteras (Jaeger y Fahrig 2004*****); y (3) la disrupción de la continuidad
en la vegetación y los flujos ecológicos naturales asociados (Becker et al. 2007******).
La identificación y evaluación de factores críticos para la sostenibilidad ambiental y social de obras de
infraestructura depende de la disponibilidad de información adecuada, de las metodologías y tecnologías
apropiada para su aprovechamiento y análisis, y de la capacidad del personal relevante para utilizar los
métodos y técnicas adecuados para realizar la evaluación de los valores de conservación y los valores
culturales asociados a obras de infraestructura de transporte.
* Primack, R.B. (1993) Essentials of Conservation Biology, Sinauer, Massachusetts, 564 pp.
** Dirzo, R., y Raven, P.H. 2003. Global state of biodiversity and loss. Annual Review of Environmental Resources 28:137-
167.
*** Laurance, W. F., Cochrane, M. A., Bergen, S., Fearnside, P. M., Delamonica, P., Barber, C., D’Angelo, S & T, Fernandes. 2001.
The future of the Brazilian Amazon. Science 291: 438-439.
****
Brandaõ, A. O., Souza, C. M., Ribeiro, J. G & M, Sales. 2007. Desmatamento e estradas naõ-officias da Amazônia. In: Anais
XIII Simpõsio Brasiliero de Sensoriamento Remoto. Pp 2357-2364.
*****
Jaeger, J.A.G y L. Fahrig. 2004. Effects of Road Fencing on Population Persistence. Conservation Biology 18: 1651 - 1657
****** Becker, C.G., Fonseca, C.R., Haddad,C.F.B., Batista, R.F. y Prado, P.I. 2007. Habitat Split and the Global Decline of Amphi-
bians. Science 318: 1775 - 1777
6

Restructuración de un sistema de información ecológico y definición de estrategias para las alertas ambientales tempranas en el seguimiento de proyectos en el
sistema vial colombiano •
Es necesario entonces, que de manera responsable las entidades encargadas del diseño y planificación
de infraestructura vial a nivel nacional, cuenten con información robusta y suficiente de la distribución de
especies y ecosistemas de alta vulnerabilidad para la evaluación preliminar de la posible afectación de la
biodiversidad por diversos trazados, y así mismo, con base en esta información se deberán establecer
medidas de compensación ambiental acorde al daño ecológico y social que implique la infraestructura
vial.
Ante la evidencia innegable del deterioro generado en la biodiversidad por causa de las actividades hu-
manas, Conservación Internacional, Colombia en asocio con el INVIAS se ha dado a la tarea de generar
un sistema de alertas tempranas de afectación por el desarrollo de infraestructura como una herramienta
robusta para la toma de decisiones en compensación ambiental encaminadas hacia un desarrollo sus-
tentable en Colombia. Con este fin, se desarrolló la herramienta TREMARCTOS-COLOMBIA un sistema
de información ecológico y ambiental para la definición de alertas tempranas desde el punto de vista
biológico y cultural que permita el mejoramiento de la capacidad de análisis y evaluación durante las
fases tempranas de planificación y diseño de los proyectos de infraestructura en el país.
B. Antecedentes
El Instituto Nacional de Vías (INVIAS) es la entidad encargada de ejecutar la política de vialidad a nivel
nacional definida por el Ministerio de Transporte de Colombia. A partir de una serie de reuniones previas
entre INVIAS y Conservación Internacional, Colombia se identificó que es necesario fortalecer la capacidad
Institucional en los aspectos de gestión ambiental y social, con el fin de identificar e incorporar aquellos
valores de conservación y valores culturales de importancia durante las fases de planificación y diseño
de las obras de infraestructura de transporte. En este orden de ideas es indispensable que el diseño y
la planificación de obras de infraestructura incluyan desde muy temprano consideraciones relacionadas
al tema de biodiversidad y culturas nativas.
Debido a que el INVIAS requiere analizar diversos factores críticos para la toma de decisiones sobre
la viabilidad ambiental y social de las obras de infraestructura bajo su responsabilidad, es necesario
identificar y evaluar tempranamente valores de conservación (especies endémicas, migratorias y ame-
nazadas, ecosistemas naturales y áreas naturales protegidas) y valores culturales (territorios indígenas,
comunidades negras y zonas arqueológicas). Debido a la naturaleza del ciclo de los proyectos y de toma
de decisiones respecto a las obras de infraestructura, es imprescindible que el INVIAS cuente por si solo
con un sistema de información que realice análisis espaciales entre capas geográficas para identificar y
evaluar estos factores ambientales y sociales clave, que le permita incluirlos oportunamente en el ciclo
de proyectos con los recursos y demandas de alianzas institucionales para su cumplimiento. Dado que
CI-Colombia dispone de la capacidad técnica y logística y de la experiencia del personal para organizar
y coordinar el diseño y desarrollo de una herramienta tecnológica para dotar al INVIAS de la capacidad
mínima para identificar y analizar los valores de conservación y los valores culturales asociados a la pla-
nificación y construcción de obras de infraestructura de transporte en Colombia, conforme a lo propuesto
en el documento de la Cooperación Técnica ATN 100/079 suscrita con el BID.
El objetivo principal del presente proyecto fue el desarrollo de un sistema de información ecológico y
ambiental para la definición de alertas tempranas desde el punto de vista biológico y cultural que permita
7

el mejoramiento de la capacidad de análisis y evaluación durante las fases tempranas de planificación
y diseño de los proyectos de infraestructura en el país.
c. Protocolo de desArrollo del sIstemA de AfectAcIón
El proyecto se desarrolló en tres etapas: a) definición conceptual técnica, b) estructuración sistémica
y operativa de la herramienta y c) intercambio a través de talleres de capacitación y homologación de
instrumentos.
El adecuado dimensionamiento de estos componentes, le permitirán a INVIAS fortalecer los alcances y
requisitos de los estudios ambientales y sociales, de manera que se inserten desde las etapas tempranas,
con criterios de desarrollo sostenible y adecuada gestión con las entidades que conforman el Sistema
Nacional Ambiental SINA.
• 1 Etapas del plan de trabajo
• Etapa1- Desarrollo y definición de un marco conceptual sobre el cual diseñar y estructurar el
sistema de información geográfico. El modelo incorpora el desarrollo de un marco nacional
a fin de entender la interrelación entre las especies (amenazadas, migratorias y endémicas),
los ecosistemas naturales, cuencas, las áreas naturales protegidas y aquellas áreas de valor
cultural (territorios indígenas, comunidades negras y zonas arqueológicas); elementos que se
ven afectados por el desarrollo de la infraestructura vial. Así mismo, se conceptualizaron las
acciones a favor de la conservación del patrimonio natural y cultural del país (e.g. medidas de
compensación ambiental), generando todos los procedimientos de acopio, procesamiento y
análisis de información textual y georeferenciada.
Con este fin, se consolidó la definición conceptual, metodológica y operativa de soporte de
la herramienta tecnológica. En esta fase se generó un modelo de carácter técnico, que sirvió
de base de discusión y divulgación del concepto de Estructura, como síntesis de visón de
planificación del territorio.
• Etapa 2- En esta fase se realizó el análisis de ingeniería de requerimientos con el INVIAS para
identificar los requerimientos funcionales (software) y no funcionales (hardware) en la adecuación
del espacio para ubicar los servidores donde este contenida la herramienta tecnológica.
• Etapa 3- Con base en los distintos diagramas generados en la fase de diseño se desarrolló
la herramienta tecnológica. El manejo y uso de la herramienta se divulgará entre el personal
técnico del INVIAS a través de talleres de capacitación, y con la elaboración de un manual de
usuario de la herramienta tecnológica.
Para la estructuración del sistema de información ecológico y definición de estrategias para las alertas
ambientales tempranas en el seguimiento de proyectos en el sistema vial colombiano se planteó el si-
guiente enfoque metodológico:
1. Conceptualización técnica del sistema de información ambiental y cultural
2. Identificación, compilación y estandarización de la información cartográfica base
3. Compilación de información sobre compensación ambiental nacional para alimentar el sistema
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Restructuración de un sistema de información ecológico y definición de estrategias para las alertas ambientales tempranas en el seguimiento de proyectos en el
sistema vial colombiano •
de información ecológico y cultural.
4. Compilación y generación de una base de datos con los registros geográficos de localidades
de especies de vertebrados y plantas superiores en alguna categoría de amenaza (listas rojas
nacionales y globales-UICN), migratorias y endemismo.
5. Generación de algoritmos para la construcción de polígonos de distribución de las especies con
base en los puntos de localidades geográficas y su intersección con el mapa de ecosistemas
y la hipsometría (curvas de nivel cada 100m).
6. Diseño de la herramienta tecnológica como insumo base para el desarrollo del sistema de
información ecológico y cultural.
7. Desarrollo de software y la interfase visual en internet en la elaboración y operación de la
herramienta tecnológica.
Para el desarrollo de este sistema de alertas tempranas se realizaron las siguientes actividades:
A. Coordinación de un cronograma con el equipo de profesionales CI-Colombia en el componente
de Sistemas de Información en Biodiversidad y Geográfico con el INVIAS y la empresa desarro-
lladora de software: Geothinking.
B. Revisión de las bases de datos en biodiversidad de CI- Colombia e identificación de requerimien-
tos de información adicional para recabar a partir de la literatura científica y de visitas a museos
nacionales de historia natural (Ver sección D: Línea base de especies para el análisis de afectación
de INVIAS pagina ).
C. Diseño del modelo entidad-relación e implementación física de una herramienta informática con
información secundaria relativa a la distribución geográfica de: especies (amenazadas, migratorias y
endémicas), ecosistemas naturales, áreas naturales protegidas y valores culturales como territorios
indígenas, comunidades negras y zonas arqueológicas (Ver sección E: Cartografía incluida para el
análisis de afectación en biodiversidad y patrimonio cultural pagina ).
D. Desarrollo de un modelo de evaluación de series y la propuesta de criterios para documentar
y efectuar la identificación e incorporación de aquellos valores de conservación y valores cultura-
les de importancia durante las fases de planificación y diseño de las obras de infraestructura de
transporte.
E. Definición de la base física (hardware) y la base tecnológica (software) para el diseño e imple-
mentación física de una base de datos con información secundaria relativa a los valores de con-
servación y valores culturales de importancia durante las fases de planificación y diseño de las
obras de infraestructura de transporte.
F. Homologación, validación, estandarización y verificación de la información recopilada de fuentes
secundarias en lo referente a la distribución de especies y la cartografía base.
G. Definición de la propuesta definitiva de protocolos de producción, uso y consecución de infor-
mación que facilite la articulación de las bases de datos, para efectuar la identificación e incorpo-
ración de aquellos valores de conservación y valores culturales de importancia durante las fases
de planificación y diseño de las obras de infraestructura de transporte.
9

H. Generación de acuerdos institucionales para el intercambio de información sobre biodiversidad,
cartografía, tecnologías de análisis espacial, análisis de información de datos de biodiversidad y
plataformas de administración de información de biodiversidad.
G. Conceptualización y diseño de un sistema para el análisis de alertas tempranas de afectación
en biodiversidad, en áreas naturales protegidas y en áreas de valor cultural, para proponer me-
didas o alternativas de compensación ambiental las cuales incluyan o proyectos de Mecanismo
de Desarrollo Limpio forestal (MDL), Reducción de Emisiones por Deforestación y Deforestación
evitada (REDD) y de Pago por Servicios Ambientales hídricos (PSA), y establecer criterios para
su diseño y/o ajuste.
I. Construcción e implementación de una herramienta informática que permita alimentar periódica-
mente el sistema de indicadores.
J. Diseño y coordinación del proceso de entrenamiento con la participación del equipo desarrollador
del software, Conservación internacional y los funcionarios de el INVIAS.
• 2. Ingeniería de requerimientos
El Lenguaje Unificado de Modelado (UML por sus siglas en inglés) permite a los desarrolladores de
sistemas generar diseños sólidos que capturen sus ideas en forma convencional y fácil de comprender
para comunicarlas a analistas y clientes, coordinando y agrupando la actividad de un equipo de trabajo
para generar una solución final.
De manera general el UML está compuesto por diversos elementos gráficos que se combinan por medio
de reglas para generar diagramas que permiten examinar un sistema desde distintos puntos de vista que
reflejen la diversidad de enfoques del personal en el equipo de trabajo:
(1) Diagrama de clases
Es un modelo conceptual estático que describe la estructura del sistema con base en sus categorías de
objetos, atributos y relaciones entre ellos. Los objetos se agrupan en categorías con el fin de unificar
una terminología entre los miembros del grupo de trabajo e identificar detalles en los problemas que
puedan surgir. Este modelo es una excelente herramienta para que un cliente describa el sistema desde
su propio punto de vista.
(2) Diagrama de objetos
Un objeto es una entidad que tiene valores específicos de los atributos y acciones como un subconjunto
de la Clase en un momento particular del sistema.
(3) Diagrama de casos de uso
Es un modelo de las acciones de un sistema desde el punto de vista del usuario y es de gran utilidad si la
finalidad es crear un sistema que pueda ser usado por el público en general. De esta forma, el diagrama
describe el comportamiento del sistema al afrontar una serie de tareas dentro del contexto que puede
tener un caso de uso entre otros casos de uso: inclusión, extensión o generalización. Este modelo es
una excelente herramienta para que los usuarios potenciales expliquen desde su propio punto de vista
como piensan utilizar el sistema.
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