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¿Puede la Inteligencia Artificial ayudar a reducir la informalidad urbana?: Descubre MAIIA, el nuevo software del BID

February 22, 2022 por Luz Adriana Moreno González - Véronique de Laet - Hector Antonio Vazquez Brust - Patricio Zambrano Barragán - Editor: Daniel Peciña-Lopez 17 Comentarios

Este artículo está también disponible en / This post is also available in: Inglés


Uno de los problemas de las ciudades de América Latina y el Caribe (ALC) es la expansión de los asentamientos informales. Al menos el 25% de su población vive en uno de ellos. ¿Por qué sucede este fenómeno? ¿Se puede revertir? ¿Puede la tecnología ayudarnos a reducir la informalidad urbana?

En este blog damos respuesta a estas preguntas y, además, te mostraremos cómo un proyecto apoyado por el BID ha hecho posible que la inteligencia artificial esté ayudando a identificar y priorizar intervenciones en asentamientos informales de Colombia.  ¡Tu municipio puede ser el siguiente! Sigue leyendo para averiguar cómo.

¿Qué son, y por qué se crean los asentamientos informales?

Los asentamientos informales existen en prácticamente todos los países. Los de nuestra región no son una excepción. Estos asentamientos (conocidos dependiendo del país como barrios informales, villas, campamentos, favelas,) se crean como resultado a la demanda insatisfecha de vivienda de una manera no controlada, generalmente mediante la autoconstrucción. Cada año, miles de hogares se constituyen sin acceso a una vivienda formal, lo que resulta en un crecimiento continuo del déficit habitacional.

Esta brecha entre la demanda y la oferta formal de vivienda da lugar a que el mercado informal absorba la demanda de los hogares que, por su baja capacidad adquisitiva, quedan excluidos. Esto resulta en la formación de asentamientos informales: territorios que se desarrollan en condiciones físicas y sociales deficitarias, profundizando las condiciones de vulnerabilidad de sus residentes, y aumentando la inequidad que sufren.

¿Puede la imagen satelital identificar asentamientos informales?

La respuesta es sí. Las imágenes capturadas por satélites se utilizan desde hace ya décadas para recopilar información sobre la superficie de la Tierra. Su análisis para planificación urbana permite producir mapas muy precisos, con actualización frecuente del crecimiento de las ciudades. Esto permite no sólo entender la velocidad a la que crece un municipio, sino también las características de su construcción.

Por este motivo, los satélites pueden informar dónde y cómo crecen los asentamientos informales. Sin embargo, esto requiere equipos de trabajo muy especializados, y una potente infraestructura de procesamiento que muchas veces debe configurarse y probarse desde cero para cada proyecto. Estas dificultades representan una barrera para la adopción de estas técnicas por parte de equipos locales de gobierno. Esto es una paradoja, pues son unas de las instituciones que más podrían beneficiarse de contar con información de alto detalle espacial.

¿Cómo analizar grandes cantidades de información satelital?: la inteligencia artificial al rescate

El avance de la inteligencia artificial -en concreto, el llamado aprendizaje automático– representa un enorme paso adelante, facilitando el procesamiento de grandes cantidades de información. Es posible “entrenar” sistemas digitales para que aprendan a identificar objetos de interés en imágenes satelitales, usando como insumo el material previamente producido por expertos humanos.

¿Cómopuede un algoritmo reconocer un asentamiento informal a través de imágenes satelitales? El primer paso es tomar una imagen satelital de un barrio donde un equipo municipal ha demarcado las áreas informales. Después, esta imagen se procesa con un algoritmo que “aprende” a identificar los patrones visuales característicos de estas áreas vistas desde el espacio. El algoritmo, así entrenado, puede más adelante identificar áreas del mismo tipo en otras imágenes.  Por ejemplo, puede mapear un área metropolitana completa tras haber aprendido de datos que sólo abarcaban unos pocos barrios, o crear con bajo esfuerzo mapas actualizados cada vez que se dispone de imágenes nuevas.

Imagen 1: La inteligencia artificial al servicio de la geolocalización

La informalidad urbana en Colombia: pasado, presente y ¿futuro?

En Colombia, durante 2018, la población superó los 48 millones de habitantes, con tres de cada cuatro personas residiendo en ciudades. La tendencia de cara al futuro no parece cambiar.  Se estima que para el 2050 la cantidad de habitantes aumentará un 28%, con la población urbana creciendo en proporción igual, o mayor.

Este crecimiento poblacional necesitará la construcción de nuevos hogares urbanos a un ritmo de 280.000 al año (según la tasa de crecimiento promedio entre 2010 y 2017). Sin embargo, la construcción de nueva vivienda no ha podido acompañar esta demanda en el pasado, y de seguir así, tampoco en el futuro.

Cada año, miles de nuevos hogares se crean sin tener acceso a una vivienda formal, lo que genera un crecimiento continuo del déficit habitacional. El Pacto por la Equidad del Plan Nacional de Desarrollo 2018-2022 del Gobierno de Colombia, a través de la línea de acción Vivienda y entornos dignos e incluyentes busca poner solución a esta problemática. Para ello, establece como uno de sus objetivos mejorar las condiciones físicas y sociales de viviendas, entornos y asentamientos precarios en el país.

El Departamento Nacional de Planeación (DNP) fue designado por el Gobierno de Colombia para para apoyar al Ministerio de Vivienda en la definición de metodologías para poner fin a la problemática de la vivienda informal.  El DNP, tras analizar las diferentes metodologías a su alcance, optó por el uso de las nuevas tecnologías: el análisis de imágenes satelitales y la aplicación de inteligencia artificial.

Mapeo Automatizado de Asentamientos Informales con IA en Colombia

En 2021 el DNP, con el apoyo de la División de Vivienda y Desarrollo Urbano del BID y la empresa GIM, llevó a cabo un proyecto piloto para aplicar inteligencia artificial en la generación de información detallada sobre la situación de la vivienda informal en ciudades colombianas.

Los científicos de datos del proyecto establecieron un conjunto de algoritmos de procesamiento que analizan imágenes aéreas, o de satélite, y reconocen de forma automática las características típicas de los distritos que contienen  asentamientos informales.  Un ejemplo de estas son los callejones estrechos y las pequeñas casas contiguas con una amplia variedad de estructuras de techo. Los datos para el entrenamiento fueron brindados por la Alcaldía de Barranquilla, que aportó imagen satelital de alta resolución junto información precisa de la ubicación y contorno de las áreas informales de la ciudad.

Al comparar los mapas producidos por el algoritmo, con los realizados por expertos locales, se encontró una coincidencia de las superficies delimitadas cercana al 85%, lo cual en la práctica resulta suficiente para identificar y priorizar las áreas que necesitan intervención.

El DNP continuará aplicando este piloto a otras ciudades en Colombia más allá de Barranquilla.  El objetivo es progresar en dos frentes: tanto en la adquisición de información precisa y pertinente, como en la transferencia a los gobiernos locales de habilidades para el uso de las nuevas tecnologías.

El BID pone este software al alcance de tu ciudad

La utilización de esta metodología abre un nuevo horizonte en la región. La gran ventaja de este método es que, una vez entrenado, el sistema puede emplearse en otros lugares, o supervisar los cambios a lo largo del tiempo. Un beneficio adicional es que este conjunto de herramientas se basa en componentes de código abierto, lo que también hace que la tecnología sea atractiva para las ONGs y gobiernos que operan en regiones donde se dispone de menos recursos financieros.

El BID, para promover la reutilización en toda ALC de la tecnología utilizada en Barranquilla ha creado un paquete de software llamado MAIIA (Mapeo Automatizado de Asentamientos Informales con IA), el cual puede descargarse de forma gratuita del repositorio de código abierto del BID.  MAIIA Forma parte del Open Urban Planning Toolbox, un catálogo de herramientas digitales para la planificación urbana de código abierto.

MAIIA es el primer paso para poner la IA al servicio de la planificación urbana. ¿Te animas a desarrollarlo en tu ciudad? Escríbenos en la sección de comentarios y nos pondremos en contacto contigo.

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Archivado Bajo:Ciudades inteligentes Etiquetado Con:desarrollo urbano, Inteligencia Artificial, planificación urbana, urbanismo

Luz Adriana Moreno González

Asesora Senior de la Dirección de Desarrollo Urbano, Departamento Nacional de Planeación, Colombia. Es arquitecta, con maestría en Economía de la construcción y gerencia. Con 10 años de experiencia profesional, hoy se dedica a estudiar el fenómeno de los asentamientos precarios en Colombia y generar información para orientar las políticas de atención a este fenómeno.

Véronique de Laet

Team Lead, GIM - Smart Geo Insights Es experta en observación de la Tierra y GeoTICs, con 20 años de experiencia. Es doctora en Ciencias Geográficas. Lidera el equipo dedicado a soluciones para el sector privado en GIM, empresa dedicada a la analítica geoespacial.

Hector Antonio Vazquez Brust

Antonio Vazquez Brust es científico de datos urbanos. Trabaja con ONGs, gobiernos y agencias internacionales ayudando a comprender y gestionar los procesos urbanos y territoriales. Su área de interés es la aplicación del análisis computacional a gran escala para la mejora de las políticas públicas.

Patricio Zambrano Barragán

Patricio Zambrano-Barragán trabajó como especialista senior en Desarrollo Urbano y Vivienda en el Banco Interamericano de Desarrollo (BID). Trabajó en varios países de América Latina y el Caribe en proyectos de politica y financiamiento de vivienda; infraestructura urbana resiliente; y análisis geospacial y de datos cívicos. Previamente, lideró proyectos de investigación sobre gestión territorial e infrastructura resiliente para el Massachusetts Institute of Technology y el Natural Resources Defense Council (NRDC). Ha trabajado en el Departamento de Desarrollo y Preservación de Vivienda de la Ciudad de Nueva York en programas de financiamiento de proyectos en riesgo; y como consultor para empresas de energía y telecomunicaciones. Patricio es actualmente candidato a PhD en Planificación Urbana en la Universidad de Pennsylvania, cuenta con una Maestría en Planificación Urbana y Regional del Massachusetts Institute of Technology y un Bachelor en ciencias políticas de la Universidad de Yale.

Editor: Daniel Peciña-Lopez

EDITOR: Daniel Peciña-Lopez es especialista en asuntos internacionales, relaciones exteriores y comunicación. Cuenta con más de 10 años de experiencia profesional en delegaciones diplomáticas y organizaciones internacionales en ciudades como Washington DC, Nueva York, Chicago, Ciudad de México, Madrid y Hong Kong. Daniel es Máster en Asuntos Internacionales por la Universidad de Columbia, Master en Ciencias por la Universidad de Oxford Brookes y Licenciado por la Universidad Complutense de Madrid. En 2010 Daniel recibió del Ministerio de Educación (Gobierno de España) el Primer Premio Nacional a la Excelencia en el Rendimiento Académico, por ser el estudiante de nivel universitario con el promedio de calificaciones más alto del país.

Reader Interactions

Comments

  1. Gloria Hernández dice

    February 23, 2022 at 10:07 pm

    Interesante!
    Necesario para mi ciudad; David,-chiriquí-Panamà
    Agradezco entrenamiento.

    Reply
  2. Anabel María Itatí Oviedo dice

    March 1, 2022 at 5:42 am

    Hola. Me gustaría poder ponerlo en práctica y también conocer más sobre Open Urban Planning Toolbox.

    Reply
    • Lui dice

      March 4, 2022 at 10:00 pm

      Hola póngalo en Perú también es muy necesario acá 🥲

      Reply
  3. Santos de la Cruz dice

    March 1, 2022 at 12:44 pm

    Interesante iniciativa Me gustaría conocer más al respecto. Trabajo en la cooperativa
    de Producción Social de la Vivienda y el Hábitat, COOPHABITAT. en la RD.

    Reply
  4. Josefina Espaillat dice

    March 1, 2022 at 2:31 pm

    En la herramienta MAIIA.

    Reply
  5. Marco Niebles dice

    March 1, 2022 at 2:58 pm

    Hola soy estudiante de Maestría en Desarrollo Sostenible en una universidad de la ciudad de Barranquilla la Universidad de la Costa, CUC, el tema de mi maestría es proponer estrategias de mitigación del fenómeno Isla de Calor Urbano en la ciudad de Barranquilla para este fin estoy manejando imágenes satelitales y estaría muy interesado en lo que se comenta en este articulo. Me alegra mucho que este piloto se haya realizado en la ciudad de Barranquilla.

    Reply
  6. Freddy+Rommel+Coronel+Alvarez dice

    March 2, 2022 at 4:04 am

    Intehesante permitan utilizarlo en mi ciudad Zapotiñllo Ecuador

    Reply
  7. Eileen Martes dice

    March 3, 2022 at 7:55 pm

    Maravilloso realizar este estudio en Cartagena de Indias.

    Reply
  8. Mauricio Fonseca Barrera dice

    March 4, 2022 at 11:22 am

    Hola! Muy interesado par poder realizar el ejercicio de análisis a través del uso de la herramienta en nuestra ciudad, podrían por favor ponernos en contacto

    Reply
  9. Vladimir dice

    March 6, 2022 at 2:37 am

    Me encantaría ayudar a mapear mi ciudad Medellín , Colombia 🇨🇴

    Reply
  10. Vanesssa Pacheco Acuña dice

    March 7, 2022 at 4:10 pm

    Muy interesante! Es una oportunidad contar con este tipo de herramientas, para diagnosticar y tomar medidas

    Reply
  11. Sergio Orlando Gonzalez Rodríguez dice

    March 10, 2022 at 9:02 pm

    Hola. Me interesa mucho implementarlo en mi ciudad. Trabajo para la Alcaldía de Piedecuesta (Santander) por lo que agradezco la capacitación.

    Reply
  12. Sergio Ardila dice

    March 29, 2022 at 10:39 pm

    hola! Estoy interesado saber mas sobre este tema.

    Reply
  13. GERARDO CORREA dice

    August 29, 2022 at 6:24 pm

    Hola, soy Geardo Correa, Profesor investigador de la UCAB, trabajo con el proyecto ENCOVI. Me gustaría ponerme en contacto con ustedes. Acabo de realizar un curso de Deep Learning aplicado a los GIS para desarrollar ese tipo de investigaciones en mi país.

    Reply
  14. Ilse Jiménez dice

    September 14, 2022 at 10:57 pm

    Hola a todos,
    me gustaría implementarlo, tengo un proyecto de tesis de maestría en geografía en la UNAM que versa sobre el tema de la informalidad y hay un déficit de información geoespacial, por lo que me interesa usarlo y ya tengo el área de estudio con la anuencia de las autoridades municipales.
    En este momento estoy haciendo la instalación de Linux para ver la herramienta y qué requerimientos presenta. Es algo laborioso ya que no estoy familiarizada con este sistema operativo pero sí con principios básicos de programación y un buen manejo de SIG’s.
    Saludos

    Reply
  15. MaryeHidalgo dice

    June 5, 2023 at 4:28 pm

    Hola, me gustaría implementarlo en Perú y plantearlo en mi tesis, se puede acceder a evaluaciones o test de resultados, alguien podría ayudarme con eso? Muchas gracias.
    Muy buena estrategia.

    Reply

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