Cadenas de Markov Espaciales para simular el crecimiento del Área Metropolitana de Toluca, 2017-2031

Eduardo Jiménez López

Resumen


El objetivo de este trabajo es presentar una metodología que simula la expansión de la mancha urbana y mostrar su aplicación en la zona Metropolitana de Toluca. Se propone un método de proyección del crecimiento utilizando las Cadenas de Markov Espacial, y una regla de difusión aleatoria a nivel de pixel. Se detallan las métricas de bondad de ajuste para comparar la exactitud/inexactitud de las imágenes satelitales y los resultados de las simulaciones del modelo. El uso de las herramientas es robusto en el análisis espacial permite construir un modelo predictivo alterno al enfoque tradicional de crecimiento.


Palabras clave


Expansión urbana, Cadenas de Markov espaciales, regla de difusión aleatoria, métricas de bondad de ajuste.

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DOI: http://dx.doi.org/10.22136/est20191324

Referencias


Abraira, Victoria (2001), “El Índice Kappa”, Semergen-Medicina de Fami- lia, 27 (5), Elsevier, Ámsterdam, Holanda, pp. 247-249.

Alkheder, Sharaf y Jie Shan (2005), “Cellular automata urban growth simulation and evaluation-a case study of Indianapolis”, Proceedings of the 8th International Conference on GeoComputation, 31 de julio-3 de agosto, GeoComputation Conference Proceedings, University of Michigan, Michigan, Estados Unidos de América.

Araya, Yikalo y Pedro Cabral (2010), “Analysis and modeling of urban land cover change in Setúbal and Sesimbra, Portugal”, Remote Sensing, 2 (6), Remote sensing, Basel, Suiza pp. 1549-1563, doi: http://doi.org/10.3390/rs2061549.

Arsanjani, Jokar, Wolfgang Kainz y Ali Jafar Mousivand (2011), “Tracking dynamic land-use change using spatially explicit Markov Chain based on cellular automata: the case of Tehran”, International Journal of Image and Data Fusion, 2 (4), Taylor and Francis, Nueva York, Estados Unidos de América, pp. 329-345.

Arsanjani, Jokar, Marco Helbich, Kainz Darvishi Wolfgang y Ali Darvishi (2013), “Integration of logistic regression, Markov chain andcellular automata models to simulate urban expansion - the case of Tehran”, International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation, núm. 21, Elsevier, Ámsterdam, Holanda, pp. 265-275.

Batty, Michael (1991), Cities as fractals: simulating growth and form, Springer Verlag, NuevaYork, Estados Unidos de América.

Batty, Michael y Paul Longley (1994), Fractal cities: a geometry of form and function, Accademic Press, San Diego, Estados Unidos de América.

Batty, Michael (2012), “Building a science of cities”, Cities, 29 (1), Cen- tre for Advanced Spatial Analysis University College London, Londres, Inglaterra, pp. S9-S16.

Buzai, Gustavo (2007), Actualización de cálculos y distribuciones espaciales a través de cadenas de Markov y autómatas celulares: Pérdida de suelos en el área metropolitana de Buenos Aires-2001, Panorama de la Ecología de Paisajes en Argentina y Países Sudamericanos-Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria, Buenos Aires, Argentina.

Cabral, Pedro; Gabriela Augusto, Mussie Tewolde y Yikalo Araya (2013), “Entropy in urban systems”, Entropy, 15 (12), Journal Editorial Board, Basel, Suiza, pp. 5223-5236, doi: http://doi.org/10.3390/ e15125223.

Chávez, Tania y Carlos Garrocho (2018), “CHRISTALLER®: Estación de Inteligencia Territorial”, Geografía y Sistemas de Información Geográ ca (GeoSig). Sección II: Metodología, (10) 10, Universidad Nacional de Luján, Luján, Argentina, pp. 29-50.

Congalton, Russell (1991), “A review of assessing the accuracy of classi- cations of remotely sensed data”, Remote sensing of environment, 37 (1), Elsevier, Ámsterdam, Holanda, pp. 35-46.

Estoque, Ronald y Yuji Murayama (2012), “Examining the potential impact of land use/cover changes on the ecosystem services of Baguio city, the Philippines: a scenario-based analysis”, Applied Geography, 35 (1-2), Elsevier, Ámsterdam, Holanda, pp. 316-326.

Garrocho, Carlos (2016), “Ciencias sociales espacialmente integradas: la tendencia de Economía, Sociedad y Territorio”, Economía, Sociedad, y Territorio, 50 (16), El Colegio Mexiquense, A. C, Toluca, México, pp. I-XX.

Garrocho, Carlos y Eduardo Jiménez-López (2018), “Redistribución de la atractividad migratoria entre los municipios de México, 2000- 2020”, Estudios demográficos y urbanos, 2 (33), El Colegio de México, Ciudad de México, México, pp.289-325.

Goodchild, Michel y David Mark (1987), “ e fractal nature of geogra- phic phenomena”, Annals of the Association of American Cartogra- phers, 77 (2), American Association of Geographers, Washington, Estados Unidos de América, pp. 265-178.

Han, Ji; Yoshitsugu Hayashi, Xin Cao y Hidefumi Imura (2009), “Appli- cation of an integrated system dynamics and cellular automata model for urban growth assessment: A case study of Shanghai, China”, Landscape and Urban Planning, 91(3), Elsevier, Ámsterdam, Holanda, pp. 133-141.

He, Chunyange; Norio Okada, Qiaofeng Zhang, Peijun Shi y Jinggang Li (2008), “Modeling dynamic urban expansion processes incorpo- rating a potential model with cellular automata”, Landscape and Urban Planning , 86 (1), Elsevier, Ámsterdam, Holanda, pp. 79-91.

He, Jianhua; Yaolin Liu, Yan Yu, Wenwu Tang, Weining Xiang y Dianfeng Liu (2013), “A counterfactual scenario simulation approach for assessing the impact of farmland preservation policies on urban sprawl and food security in a major grain-producing area of China”, Applied Geography, vol. 37, Elsevier, Ámsterdam, Holanda, pp. 127-138.

Inegi (Instituto Nacional de Estadística y Geografía) (2015), Principa- les resultados de la Encuesta Intercensal 2015, Inegi, Aguascalien- tes, México.

Jiménez, Eduardo; Carlos Garrocho y Tania Chávez (2018), “Modelando la expansión urbana con Autómatas Celulares: aplicación de la Estación de Inteligencia Territorial (CHRISTALLER®)”, Geogra- fía y Sistemas de Información Geográ ca (GeoSig), 12 (10), Instituto de Investigaciones Geográ cas-Universidad Nacional de Luján, Luján, Argentina, pp. 1-26.

Kamusoko, Courage, Masamu Aniya, Adi Bongo y Munyaradzi Manjoro (2009), “Rural sustainability under threat in Zimbabwe–simulation of future land use/cover changes in the Bindura district based on the Markov-cellular automata model”, Applied Geography, 29 (3), Elsevier, Ámsterdam, Holanda, pp. 435-447.

Liu, XiaoPing, Li Xia y Anthony Yeh (2007), “Discovery of transition rules for geographical cellular automata by using ant colony optimiza- tion”, Science in China Series D: Earth Science, 50 (37), Springer for Research and Development, Zúrich, Suiza, pp. 824-834.

López-de-Ullibarri, Ignacio y Salvador Pita-Fernández (1999), “Medidas de concordancia: el índice Kappa”, Cuadernos de atención Prima- ria, 6 (4), Asociación Galega de Medicina Familiar e Comunita- ria, Santiago de Compostela, España, pp. 223-226.

Mahiny, Abdolrassoul y Keith Clarke (2012), “Guiding SLEUTH land- use/land-cover change modeling using multicriteria evaluation: towards dynamic sustainable land-use planning”, Environment and Planning B: Planning and Design, 39 (5), Sage Journals, Londres, Inglaterra, pp. 925-944.

Mandelbrot, Benoit (1983), e fractal geometry of nature, IBM omas J. Watson Research Center- Yorktown Heights-WH Freeman and Co., Nueva York, Estados Unidos de América.

Makse, Hernán; Havlin Shlomo y Eugene Stanley (1995), “Modelling urban growth patterns”, Nature, vol. 377, Springer Nature, Inter- national journal of science, Nueva York, Estados Unidos de América, pp. 608-612.

Mas, Jean-François; Alejandro Velázquez y Stéphane Coutuier (2009), “La evaluación de los cambios de cobertura/uso del suelo en la República Mexicana”, Investigación ambiental Ciencia y política pública, 1(1), Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Natura- les- Instituto Nacional de Ecología y Cambio Climático, Ciudad de México, México, pp. 23-39.

Modica, Giuseppe y Laura Poggiolini (2012), A rst course in probability and Markov Chains, John Wiley and Sons, Nueva Jersey, Estados Unidos de América.

Overmars, Koen y Peter Verburg (2006), “Multilevel modeling of land use from eld to village level in the Philippines”, Agricultural Systems, 80 (2-3), Elsevier, Ámsterdam, Holanda, pp. 435-456.

Pascual, Verónica, Francisco Aguilera, Wenseslao Plata, Montserrat Gómez y Joaquín Bosque (2010), “Simulación de modelos de crecimiento urbano: métodos de comparación con los mapas reales”, 14. 2010-Sevilla. Congreso Nacional de Tecnologías de la Informa- ción Geográ ca, Universidad de Sevilla, Sevilla, España, pp. 1.000-1.013.

Quah, Danny (1993), “Galton’s fallacy and the convergence hypothesis”, Scandinavian Journal of Economics, 4 (95), Jstor, Nueva York, Estados Unidos de América, pp. 427-443.

Quah, Danny (1996), “Empirics for economic growth and convergence”, European economic review, 40 (6), Elsevier, Ámsterdam, Holanda, pp. 1353–1375.

Rey, Sergio (2001), “Spatial empirics for economic growth and conver- gence”, Geographical Analysis, 33 (3), e Ohio State University, Columbus, Ohio, Estados Unidos de América, pp. 195-214.

Reyes, Pablo y Juan Torres-Florez (2009), “Diversidad, distribución, riqueza y abundancia de condrictios de aguas profundas a través del archipiélago patagónico austral, Cabo de Hornos, Islas Diego Ramírez y el sector norte del paso Drake”, Revista de biología marina y oceanografía, 44 (1), Universidad de Valparaíso, Facultad de Ciencias del Mar, Valparaíso-Chile, pp. 243-251.

Sudhira, H. S.; T. V. Ramachandra y K. S. Jagadish (2004), “Urban sprawl: Metrics, dynamics and modelling using GIS”, International Jour- nal of Applied Earth Observation and Geoinformation, 5 (1), Elsevier, Ámsterdam, Holanda, pp. 29-39.

Shen, Guoqiang (2002), “Fractal dimension and fractal growth of urbani- zed areas”, International Journal of Geographical Information Science, 16 (5), Taylor and Francis, Londres, Inglaterra, pp. 419-437.

Sun, Heng; Weyne Forsythe y Nigel Waters (2007), “Modeling urban land use change and urban sprawl: Calgary, Alberta, Canada”, Networks and spatial economics, 7 (4), Springer Science, Berlin, Alemania, pp. 353-376.

Unibazo, Marcelo y Bernardo Suazo (2009), “Metodología fractal como estrategia de crecimiento urbano”, 5th International Conference Virtual City and Territory, Centre de Política de Sòl i Valoracions, 2,3 y 4 junio 2009, Barcelona, España.

Valdivia-López, Marcos (2008), “Desigualdad regional en el centro de México: una exploración espacial de la productividad en el nivel municipal durante el período 1988- 2003”, Investigaciones regio- nales, núm. 13, Universidad de Alcalá, Alcalá, España, pp. 5-34.

Valdivia-López, Marcos y Nelly Linares Sánchez (2013), “Un modelo de simulación computacional integrado a SIG para explorar la diná- mica de crecimiento de la Zona Metropolitana de la Ciudad de México (1998-2008)”, Estudios Demográ cos y Urbanos, 28 (3), El colegio de México, Ciudad de México, México, pp. 593-644.

Vaz, Eric; Peter Nijkamp, Marco Painho y Mário Caetano (2012), “A multi-scenario forecast of urban change: a study on urban growth in the Algarve”, Landscape and Urban Planning, 104 (2), Elsevier, Ámsterdam, Holanda, pp.201-211.

Viera, Anthony y Joanne Garrett (2005), “Understanding interobserver agreement: the kappa statistic”, Family Medicine, 37 (5), Dietary Guidelines Advisory Committee, Austin, Estados Unidos de América, pp. 360-363.

Yeh, Anthony y Li Xia (2001), “Measurement and monitoring of urban sprawl in a rapidly growing region using entropy”, Photogramme- tric engineering and remote sensing, 67 (1), ScienceDirect-Elsevier, Ámsterdam, Holanda, pp. 83-90.

Yin, George y Qing Zhang (2010), Continuous-Time Markov Chains and applications: a two-time-scale approach, Springer, Nueva York, Estados Unidos de América.

Zapata, Carlos; Guillermo González y María Marín (2009), “Un caso de estudio en interoperabilidad entre sistemas de Información Geo- grá ca”, Revista Ingenierías Universidad de Medellín, 8 (15), Universidad de Medellín, Medellín, Colombia, pp. 11-20.


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