DETERMINACIÓN DE ZONAS ÓPTIMAS PARA LA UBICACIÓN DE ANTENAS DE INTERNET LTE EN LA CIUDAD DE YOPAL, A PARTIR DEL MÉTODO MULTICRITERIO DE ANÁLISIS JERÁRQUICO Y HERRAMIENTAS SIG MAYRA ANDREA CHICA TORRES UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA FACULTAD DE INGENIERÍA ESPECIALIZACION EN GEOMÁTICA BOGOTÁ 2015 DETERMINACIÓN DE ZONAS ÓPTIMAS PARA LA UBICACIÓN DE ANTENAS DE INTERNET LTE EN LA CIUDAD DE YOPAL, A PARTIR DEL MÉTODO MULTICRITERIO DE ANÁLISIS JERÁRQUICO Y HERRAMIENTAS SIG DETERMINATION OF SUITABLE AREAS FOR LOCATION INTERNET LTE ANTENNAS IN YOPAL CITY, USING MULTI CRITERIA ANALYSIS METHOD AND TOOLS GIS. Mayra Andrea Chica Torres Ingeniera Catastral y Geodesta, Analista de Planeación, DIRECTV Bogotá, Colombia, mayrachica1805@gmail.com RESUMEN El propósito de este trabajo consiste en hacer la selección geográfica de aquellas manzanas catastrales que cumplan con las mejores condiciones para la ubicación de antenas transmisoras de internet LTE en la ciudad de Yopal. Para ello, se ha utilizado el análisis multicriterio y herramientas SIG. Las variables que han sido incluidas en el análisis multicriterio son las siguientes: Densidad de hogares por manzana, Densidad de clientes de televisión por manzana, Estrato socioeconómico por manzana, Distancia con respecto al centroide de zonas de interés de ventas. Para la asignación de pesos a cada una de estas variables se ha utilizado el método del Proceso Analítico Jerárquico (Saaty,1975), resultando un total de 4 conjuntos de pesos. Después de la integración de todas las variables cada una con su peso correspondiente, se ha generado un modelo de selección de sitios óptimos. El modelo estandariza las variables en una escala de 1 a 5 siendo 5 las condiciones ideales en cada variable que propiciarían de mejor manera la instalación en ese sitio y 1 el que menos condiciones brinda para la instalación de una antena. Se realiza una sobreposición ponderada de las variables ya estandarizadas. Como áreas óptimas se seleccionaron aquellas con valor de aptitud superior o igual a 4; y por último se realiza el cruce de estas áreas con las manzanas catastrales de Yopal. El resultado final son las manzanas catastrales que ofrecen mejores condiciones para la instalación de antenas de internet LTE Palabras clave: Antenas de internet LTE; Análisis Multicriterio; Proceso Analítico Jerárquico, Manzanas Catastrales, Herramientas SIG. ABSTRACT The purpose of this work is to make geographic targeting of that cadastral square that meet the best conditions for the location of Internet LTE transmitting antennas in the city of Yopal. To do this, we used the multi-criteria analysis and GIS tools. The variables that have been included in the multi-criteria analysis are: household density per square, density per square TV customers, stratum socioeconomic by square, distance from the centroid of sales areas of interest. For assigning weights to each of these variables has been used the method of Analytic Hierarchy Process (Saaty, 1975), resulting in a total 4 sets of weights. After the integration of all variables each with its corresponding weight, it has generated a model for selecting optimal sites. Standardized model variables on a scale of 1 to 5 with 5 being ideal conditions in each variable would favor better installation at the site and the least one condition provides for the installation of an antenna. A weighted superposition of the variables and standardized as best performed those areas were selected with value greater than or equal to 4 fitness; and finally the crossing of these areas with cadastral squares from Yopal is performed. The end result is the cadastral square that offer better conditions for the installation of antennas of Internet LTE Keywords: Internet LTE antennas; Multi-criteria analysis; Analytic Hierarchy Process, Square Cadastral, GIS Tools. INTRODUCCIÓN El mundo moderno exige cada vez más un internet veloz y de mayor capacidad que posibilite una mayor interacción entre los usuarios y la información que se encuentra disponible a través de estas nuevas tecnologías. En ese sentido, es prioritario para las compañías que prestan ese servicio, establecer mecanismos que hagan realidad esas demandas actuales. DIRECTV, es una de esas empresas comprometidas en ofrecer estos productos con mejores estándares. Conscientes de esta realidad, ha comenzado una política de expansión del servicio de internet, en la modalidad LTE, a través de todo el país. Bajo esa política empresarial, se necesita determinar la ubicación de las antenas transmisoras de internet LTE, que brinden una mejor cobertura y a unos costos razonables que permitan superar los puntos de equilibrio económicos. El análisis o evaluación multicriterio se fundamenta en que el objeto de estudio va a estar definido por un conjunto de variables. Dichas variables van a influir de manera positiva o negativa sobre la actividad objeto de decisión y deben ser especificados y clasificados previamente. Dado que el análisis multicriterio es una técnica general, para hacer una aplicación directa a la determinación de zonas óptimas para instalación de antenas de Internet LTE ha sido necesario realizar la identificación y valoración de las variables que son necesarias se cumplan para la instalación de las mismas. El análisis multicriterio en relación con los SIG permite que cada variable sea representada por una capa de información georeferenciada sobre la superficie terrestre, en la cual todos los puntos del territorio toman un valor con respecto a la actividad objeto de decisión. Todas las capas de información geográfica a integrar deben ser transformadas y normalizadas para que todas fluctúen dentro de un mismo rango de valores (Bosque et al., 1994; Romero, 1996). Bajo estas perspectivas, el estudio propuesto para la determinación de la ubicación de las antenas transmisoras de internet LTE, en la ciudad de Yopal, será un gran aporte en la toma de decisiones finales que permitan al operador de telecomunicaciones DIRECTV superar el punto de equilibrio económico. DATOS Y MÉTODOS 1. DESCRIPCIÓN DEL ÁREA DE ESTUDIO 1.1 CIUDAD DE YOPAL La ciudad de Yopal es la capital del departamento del Casanare ubicada en el piedemonte de la Cordillera Oriental con una extensión de 2595 km². El área urbana de Yopal tiene un superficie de 1047 Ha. Esta conformada por 5 comunas que comprenden 224 barrios. Según el censo de 2005 su población era de 103.754 habitantes y tiene una proyección de 200.734 habitantes para el 2015 según el DANE. Su actividad económica gira en torno a la agricultura y la ganadería. El petróleo es la actividad de mayor generación de ingresos en el departamento y aunque en Yopal no se producen regalías provenientes de la explotación petrolera en su territorio, percibe importantes recursos provenientes de los impuestos de las empresas de esta industria que operan en el departamento, cuya sede principal se encuentra ubicada en Yopal. 2. METODOLOGÍA 2.1 IDENTIFICACIÓN DE VARIABLES Basados en las sugerencias de los proveedores de antenas de internet LTE y la información existente que contempla las proyecciones del DANE y la cartografía de Yopal, se determinaron que variables iban a ser los que intervendrían en el análisis para la determinación de sitios óptimos para Instalación de antenas en Yopal (densidad de hogares por manzana, densidad de clientes de televisión por manzana, estrato socioeconómico, distancia con respecto al centroide de áreas de interés). 2.2 PREPARACIÓN DE LA INFORMACIÓN La asignación de pesos a cada una de las variables evaluadas fueron asignadas usando el método del Proceso Analítico Jerárquico el cual permite asignar un peso relativo a cada variable. La primera etapa del método consiste en determinar una matriz de comparación por pares de variables asignando un valor numérico a cada comparación; usando la escala del método de Análisis Jerárquico (Escala de Saaty) que mide los juicios emitidos por los decisores. Imagen 1. Escala de Saaty En la imagen 2 aparecen los resultados de la matriz de comparación por pares de variables Imagen 2. Matriz de comparación por pares de variables Una vez construida la matriz se procede a normalizar la misma, dividiendo cada número de una columna de la matriz de comparación por pares por la suma total de la columna. En la imagen 3 se encuentra la matriz normalizada Imagen 3. Matriz normalizada por pares de variables Luego se realiza un promedio aritmético de cada línea de la matriz normalizada y se obtiene un vector prioridad para cada variable, la imagen 4 es el vector prioridad para el análisis multicriterio que contiene los pesos que serán asignados a cada variable en el modelo. Imagen 4. Vector con pesos asignados a cada variable. 2.3 DEFINICIÓN DEL MODELO Y PROCESAMIENTO DE DATOS 2.3.1 DEFINICIÓN DEL PROCESAMIENTO El modelo realizado en ArcGIS permite realizar este análisis para diferentes ciudades o municipios del país, y se detalla a continuación: Se proyecta toda la información a un mismo sistema de coordenadas el cual permite realizar los análisis espaciales necesarios; para esto se definió el sistema de coordenadas WGS 1984 World Mercator. Para hacer la sobreposición de las capas geográficas sin sobreestimar por exceso o defecto alguna de las variables es necesario que todas estén en formato raster con el mismo tamaño de celda y clasificadas con un sistema que tenga la misma métrica o importancia idéntica a todas las capas. En este caso todas las capas tienen una clasificación de pixeles de 1 a 5. Se definieron las cuatro variables como se detalla a continuación:  Densidad de hogares por manzana catastral  Densidad de Clientes por manzana catastral  Estratos Socioeconómicos de 1 a 5  Distancia con respecto al centro de las zonas de interés. A continuación se muestran cada una de las variables a analizar Imagen 5. Densidad de hogares por manzana. Imagen 6. Densidad de clientes por manzana. Imagen 7. Estrato Socioeconómico. Imagen 8. Distancia con respecto al centro de zonas de Interés. Se realiza la sobreposición de las capas geográficas. Allí la aptitud de un pixel (Pi) se define por la suma de las aptitudes parciales que toma cada variable en ese punto del territorio. A su vez cada una de las aptitudes parciales vendrá definida por el valor que toma cada variable (alternativa) en ese pixel multiplicada por el “peso” de dicho factor. En el siguiente gráfico se muestra detalladamente cada una de las etapas del procesamiento de los datos. Imagen 9. Diagrama del Modelo o Procesamiento de datos. 2.3.1 SELECCIÓN DE ÁREAS De la sobreposición de las capas se obtiene una primera evaluación de aptitud de las áreas, las cuales están clasificadas de 1 a 5 y posteriormente sobre aquellas se realiza un filtro o selección que refine los resultados de selección de manzanas catastrales. Como interesan solamente las zonas óptimas, el primer filtro de selección aplicado consiste en realizar una selección de las zonas con pixeles cuyo valor sea igual o superior a 4 garantizando así el mayor cumplimiento de los criterios previamente establecidos. Se realizó una selección espacial de todas las manzanas catastrales que intersectaran con las áreas con puntaje mayor o igual a 4. Finalmente, para las manzanas que se encontraban con puntajes iguales o superiores a 4 se aplicó un segundo filtro que garantizara que la cobertura del diseño inicial no se desplazara más de 200 mts del centroide de la zona de interés, para garantizar de este modo una cobertura que no se desfase con respecto al diseño ideal. 3. ANÁLISIS DE RESULTADOS El mapa que se muestra a continuación muestra los resultados finales de selección áreas óptimas para la instalación antenas de internet LTE. En el mapa se observan 3 áreas óptimas para la instalación de antenas de internet LTE, en las cuales se observavarias manzanas sombreadas en color rojo las cuales seran objeto de negociacion por parte del área correspondiente de DIRECTV. Es preciso aclarar que en cada área deben aparecer varias manzanas candidatas debido a diferentes factores, de una parte, los procesos de negociación no son fáciles, pues la idiosincrasia de las comunidades que frecuentemente asocian la instalación de antenas con la aparición de cáncer en los humanos y por otra parte también se encuentra la dificultad para llegar a acuerdos económicos debido a la sobrevaloración de los predios y su eventual afectación. Imagen 10. Mapa de manzanas óptimas para la instalación de Antenas LTE. Ingenieros de telecomunicaciones ponen de manifiesto la necesidad de modelar la superficie, es decir que las alturas de las edificaciones inciden en la transmisión de la señal de internet. Este factor debería ser incluido dentro del análisis multicriterio, si bien, en este momento no se dispone de un modelo digital de superficie. CONCLUSIONES El uso de las herramientas SIG, permiten la selección de zonas potencialmente aptas para la instalación de Antenas transmisoras de Internet LTE. Para la selección de estos sitios se aplicaron criterios emitidos por el proveedor de antenas de Internet y por las diferentes áreas de DIRECTV que inciden en el proceso de decisión de instalación de antenas de Internet LTE, para una óptima cobertura del territorio. La determinación de zonas óptimas puede ser mejorada agregando diferentes variables que inciden en la determinación de instalación de antenas de internet LTE como por ejemplo el modelo digital de superficie y de terreno. Mediante la aplicación de diferentes herramientas y procedimientos y siempre desde una perspectiva espacial, los sistemas y herramientas de información geográfica se han mostrado como una potente herramienta capaz de apoyar eficazmente la toma de decisiones, en la determinación de instalación de antenas de internet LTE Aunque los resultados finales de la selección desarrollada han quedado supeditados a la evaluación de la superficie en las áreas seleccionadas, dicha evaluación es factible desde un punto de vista logístico, pues la integración al modelo final de esta capa de información se puede realizar sin ningún inconveniente. REFERENCIAS  Barredo Cano, J.I. 1.996. Sistemas de Información Geográfica y Evaluación Multicriterio. Editorial RAMA. Madrid. 264 pp.  Romero, C. 1.996. Análisis de las decisiones multicriterio. Serie de Monografías de Ingeniería de Sistemas. Publicaciones Isdefe. Madrid. 115 pp.  Roche Hugo, Viejo Constantino. Métodos Cuantitativos Aplicados a la Administración. Material de Apoyo Análisis Multicriterio. Análisis Multicriterio en la toma de decisiones. 2005  Saaty, Thomas “The Analyticl Hierarchy Process”. McGraw Hill, 1988  Garcia José, Cadenas Rafael, Simon Miguel. Aplicación de un Sistema de Evaluación Multicriterio a la Conservación de fauna silvestre mediante un SIG. 2004. Córdoba. Argentina  Alcaldía de Yopal, Nuestro Municipio. Información General. En http://www.yopal-casanare.gov.co/informacion_general.shtml (mayo de 2015).  DANE. Resultados y proyecciones (2005-2020) del censo 2005.