104112

Detección, seguimiento y solución del deterioro de la red urbana.

Caso: cantón Guayaquil, Ecuador.

Master Thesis

for the attainment of the Master`s degree “Master of Science”, abbreviated “MSc”

submitted within the Master`s Program for Further Education “Geographical Information Science & Systems – (UNIGIS MSc)” at the Department of Geoinformatics - Z_GIS, Faculty of Digital and Analytical Sciences, University of Salzburg

submitted by Narcisa Fernanda Ureña Ramón

Supervisor: Dr. Karl Atzmanstorfer

Guayaquil - Ecuador, April 2025

COMPROMISO DE CIENCIA

Por medio del presente documento, incluyendo mi firma personal certifico y aseguro que mi tesis es completamente resultado de mi propio trabajo. He citado todas las fuentes que he usado en mi tesis y en todos los casos he indicado su origen.

Quito 06 de Marzo del 2025

(Lugar, Fecha)

AGRADECIMIENTOS

Agradezco infinitamente a mis profesores, personas con alta experiencia y valor ética que me han llevado a que culmine con éxito la presente investigación.

DEDICATORIA

RESUMEN

La falta de atención oportuna por parte de las autoridades municipales sobre el deterioro del pavimento de la red vial cantonal urbana de Guayaquil (Ecuador) es una problemática que afecta a la ciudadanía, dado que la inadecuada comunicación de las necesidades de reparación y mantenimiento de obras públicas hacen que se intensifique el nivel de daño del pavimento. De esta manera, se incrementan los costos por reparación. Para resolver dicha problemática, el presente trabajo de investigación tiene como objetivo general el demostrar el impacto de las herramientas digitales espaciales en la recolección de datos, seguimiento y exposición de los proyectos de obra pública sobre la calidad del pavimento de la red vial cantonal urbana de Guayaquil

Para tal efecto, se propone una metodología basada en adaptar proyectos de otras zonas, traídas a colación y seleccionadas adecuadamente en la primera fase denominada recopilación bibliográfica y metodología; seguido de la recopilación de datos espaciales; inspecciones de campo; elaboración de geo data base multiusuario; y, culminando con la exposición de datos.

Entre los resultados se detectó que, de los 15 distritos urbanos, los números 1, 3, 7 y 11 son los que tienen mayor cantidad de agujeros. De hecho, el distrito 3 (Sur II) es el que tuvo un incremento de agujeros del 2022 al 2023, lo cual revela que requiere de atención prioritaria, siendo el distrito más descuidado en cuanto al mantenimiento y reparación del pavimento.

Así también, se logró una comunicación más directa con la ciudadanía mediante el enlace en survey123 y la exposición de datos espaciales en Dashboard, InstantApp y StoryMap. Finalmente, se redujo el tiempo de alimentación de la nube con el formulario estandarizado Field Maps y la designación de tareas en WorkForce.

Palabras claves: Dashboard, Field Maps, Geodatabase Corporativa, Survey123, WorkForce,

ABSTRACT

The lack of timely attention by the municipal authorities to the deterioration of the pavement of the urban cantonal road network of Guayaquil is a problem that affects citizens, given that the inadequate communication of the repair and maintenance needs of public works makes the level of pavement damage intensifies. So, repair costs increase.

To solve this problem, the present research work has as its general objective to demonstrate the impact of spatial digital tools in the data collection, monitoring and presentation of public works projects on the pavement quality of the urban cantonal road network of Guayaquil.

For this purpose, a methodology is proposed based on adapting projects from other areas, brought up and appropriately selected in the first phase called bibliographic compilation and methodology; followed by spatial data collection; field inspections; development of multi-user geodatabase; and culminating with the presentation of results.

The main findings are related to the distinction of the districts with the highest number of potholes, with 1, 3, 7 and 11 being recognized. It was identified that district 3 (South II) is the one that increased the number of potholes the most from 2022 to 2023.

Likewise, more direct communication with citizens was achieved through the link in survey123 and the exhibition of spatial data in Dashboard, InstantApp and StoryMap. Finally, cloud feed time was reduced with the standardized Field Maps form and task designation in WorkForce.

Key world: Dashboard, Enterprise Geodatabase, Field Maps, Survey123, WorkForce.

3.4.1.

3.4.2.2.

3.4.3.

3.4.3.2.

3.4.4.

3.4.5.

INDICE DE FIGURAS

Figura 1. Flujograma de recolección, análisis y exposición de datos espaciales recopilados en campo con la aplicación Survey123 y ArcGIS Online............ 33

Figura 2. Mapa de ubicación..........................................................................

42

Figura 3. Flujograma de la metodología. 45

Figura 4. Formulario GyeRoad: Denuncia ciudadana. ................................... 50

Figura 5. Levantamiento de la vía.

52

Figura 6. Adquisición de datos: Validación de denuncias ciudadanas y recopilación de datos sobre el deterioro del pavimento en el trayecto hacia la denuncia ciudadana.

Figura 7. Seguimiento de las Obras Públicas. ...............................................

53

54

Figura 8. Mapa de administrador: Atención a denuncias ciudadanas. 55

Figura 9. Asignación de tareas por Work Force.............................................

Figura 10. Integración de la aplicación.

Figura 11. Mapa del controlador.

Figura 12. Mapa del trabajador. .....................................................................

Figura 13. Mapa de deterioro vial 2022 y 2023.

Figura 14. Frecuencia de agujeros por distrito 2022......................................

57

57

58

Figura 15. Frecuencia de agujeros por distrito 2023. 66

Figura 16. Seguimiento de obras públicas. 67

Figura 17.Mapa de seguimiento de Obras Públicas. 68

Figura 18. Mapa de densidad de puntos 2022 y 2023. 69

Figura 19. Mapa de análisis de puntos calientes optimizados 2022. ............. 70

Figura 20. Mapa de análisis de puntos calientes optimizados 2023. 71

Figura 21. Mapa de comparación de puntos calientes optimizados 20222023…............................................................................................................

Figura 22. StoryMaps GYEROAD. 75

Figura 23. StoryMaps: Visor de contraste del deterioro vial 2022 y la atención de obras públicas. 76

Figura 24. Instant App: Visor de adjuntos. ..................................................... 76

Figura 25. Inicio del visor. 77

Figura 26. Características generales desde vista Desktop. ...........................

Figura 27. Características generales desde vista móvil................................. 78

INDICE DE TABLAS

Tabla 1. Severidad del deterioro del pavimento por baches. 24

Tabla 2. Intensidad......................................................................................... 25

Tabla 3. Comparación de geodatabase centralizada y descentralizada en Field Maps y Workforce. 28

Tabla 4. Características de las vías primarias de la red vial cantonal urbana de Guayaquil. 37

Tabla 5. Características de las vías secundarias de la red vial cantonal urbana de Guayaquil. 37

Tabla 6. Características de las vías terciarias de la red vial cantonal urbana de Guayaquil....................................................................................................... 38

Tabla 7. Distritos del área urbana de Guayaquil. 41

Tabla 8. Formulario para denuncias ciudadanas. .......................................... 50

Tabla 9. Formulario de validación de las denuncias ciudadanas. 52

Tabla 10. Formulario de seguimiento de obras públicas................................

Tabla 12. Categorización del análisis de puntos calientes optimizados. 61

Tabla 13. Indicador y criterios de selección. .................................................. 63

Tabla 14. Cambios en el deterioro del pavimento del 2022 al 2023. 73

Tabla 15. Evaluación de la metodología para adquisición de datos, visualización y análisis geográfico. 83

Tabla 16. Diferencias y semejanzas de las metodologías. 84

Tabla 17. Comparación de indicadores.......................................................... 85

TABLA DE ACRÓNIMOS

CAD Diseño Asistido por Computador

COE Comité de Operaciones de Emergencia

CS Servicio de Búsqueda y Localización

CSCG Corporación para la Seguridad Ciudadana de Guayaquil

CTE Comisión de Tránsito del Ecuador

DBMS Sistema de Administración de Base de Datos

ESRI

GAD Environmental Systems Research Institute Gobierno Autónomo Descentralizado

GML Lenguaje de Marcado Geográfico

GPS Sistema de Posicionamiento Global

IDE Infraestructura de Datos Espaciales

IGM Instituto Geográfico Militar

OGC Open Geospatial Consortium

PCO Puntos Calientes Optimizados

RDBMS Sistema de Administración de Bases de Datos Relacionales

RVCU Red Vial Cantonal Urbana

SIG Sistemas de Información Geográfica

SOA Servicio de Catálogo

SQL Lenguaje de Consulta Estructurada

TIN Redes Irregulares de Triángulos

UNECE United Nations Economic Commission for Europe

WMS, SLD Servicio de Mapas

WFS, WCS Servicio de Descargas

1. INTRODUCCIÓN

La red vial de un país es el reflejo de su progreso y desarrollo, puesto que, es la infraestructura que asegura la conectividad y movilidad de las personas y la economía (Flores y Mogrovejo, 2023). Esta infraestructura se construye en base al pavimento, el cual es el responsable de sostener el constante tráfico vehicular. Con el paso del tiempo, el pavimento se ve sometido a un desgaste gradual debido a agrietamientos o degradación de su superficie (Huamán et al., 2023).

El agrietamiento o degradación se produce por diversos factores. De entre los cuales se encuentra la aplicación de las cargas y las condiciones ambientales (Caña et al., 2023). Este desgaste genera falencias en el estado de las redes viales, perjudicando a la movilidad terrestre. Esta situación se asocia a un escaso mantenimiento y restauración del pavimento (Flores y Mogrovejo, 2023).

De acuerdo con United Nations Economic Commission for Europe (UNECE), el diseño, construcción y mantenimiento del pavimento es un proceso complejo que involucra consideraciones técnicas, económicas, ambientales y sociales (UNECE, 2020). El mantenimiento de los pavimentos es importante, ya que, si no se realiza, el pavimento experimenta un deterioro acelerado, lo que requerirá de mayor inversión debido a que se alcanza la fase de rehabilitación (Campos e Irigoin, 2019).

En Ecuador, el pavimento flexible es el más utilizado. El alto tráfico y las condiciones ambientales son las causantes más comunes del desgaste de este pavimento (Flores y Mogrovejo, 2023). En Guayaquil, se atribuye el desgaste del pavimento a la intensa temporada invernal y la calidad del pavimento (Diario Primicias, 2023). Es decir, se consideran problemas desde la construcción de las redes viales cantonales urbanas (RVCU).

La falta de mantenimiento de la RVCU ha generado una gran cantidad de agujeros en el pavimento (baches) en zonas como Urdesa, centro, Guayacanes, Av. Las Aguas, Perimetral, Vía a la Costa, entre otras (Ecuavisa, 2023). Así concuerda Aguilera (2023), quien menciona también sectores como Plaza Dañín, Barcelona, Francisco de Orellana, Flor de Bastión, Av. Malecón Simón Bolívar y Av. Narcisa de Jesús. De igual manera, el Diario Primicias (2023) señala que se deben dar mantenimiento a 1.390 calles del centro, La Alborada, Sauces y Suburbio.

Con esta premisa se expone la problemática principal por la cual se realiza el presente trabajo, y se centra sobre el deterioro de la RVCU de Guayaquil. Por lo tanto, la presente investigación busca centrar una metodología que agilite los procesos para la detección del deterioro del pavimento con los recursos que posee la empresa pública y la exposición de los trabajos de obras públicas para la atención de esta problemática.

1.1. ANTECEDENTES

La red vial cantonal urbana es una infraestructura local que garantiza la conectividad y movilidad de las personas y el comercio. Esta infraestructura está compuesta de pavimento, el cual soporta la carga del tráfico vehicular. Sin embargo, con el paso del tiempo y el constante sometimiento a cargas pesadas, genera un desgaste que perjudica su funcionamiento y reduce su vida útil (Huamán et al., 2023).

El buen estado del pavimento garantiza la seguridad y eficiencia del tráfico vehicular (Flores y Mogrovejo, 2023). Por lo tanto, se hace necesario el uso de metodologías para detectar el desgaste del pavimento de manera oportuna. De modo que, la gestión de infraestructuras viales se vuelve crucial para prolongar el tiempo de vida del pavimento y reducir costos de su mantenimiento (Campos e Irigoin, 2019).

Huamán et al. (2023) mencionan que la reducción del tiempo de vida útil del pavimento se asocia con el tiempo que se prolonga el estado de degradación,

siendo necesario que a corto plazo se ejecuten actividades de conservación y mantenimiento, para evitar llegar a las etapas de reconstrucción parcial o total de la vía.

Así también, Huamán et al. (2023) señalan que la planificación del mantenimiento depende del tipo y grado de agrietamiento (intensidad del desgaste), disponibilidad de recursos de la empresa pública o privada y la repercusión en el tráfico.

En Guayaquil, la toma de decisiones sobre la gestión de la RVCU la tiene el Gobierno Autónomo Descentralizado (GAD) Guayaquil. En 2023, se evidenció una fuerte problemática asociada al deterioro del pavimento de la RVCU, que fueron adjudicadas a las condiciones climáticas y calidad del pavimento (Diario Primicias, 2023).

Esta situación fue denunciada múltiples veces por parte de la ciudadanía, debido a que las malas condiciones del pavimento provocan la prolongación del tiempo de tráfico vehicular y dañan automotores (Diario El Universo, 2023) De esta manera, se refleja cierto deterioro en la imagen institucional del GAD Guayaquil

En virtud de lo expuesto, se evidencia la problemática del deterioro de la red vial cantonal urbana es perjudicial tanto para los ciudadanos como para la administración presente en el GAD Guayaquil. Por tal motivo, este trabajo busca dar solución para la recolección de datos respecto a las denuncias de la ciudadanía sobre los agujeros en las calles, el seguimiento de las obras y constatar el cumplimiento de los cronogramas de los contratos de obra pública.

1.2. OBJETIVO GENERAL

• Demostrar el impacto de las herramientas digitales espaciales en la recolección de datos, seguimiento y exposición de los proyectos de obra pública sobre la calidad del pavimento de la red vial cantonal urbana de Guayaquil (Ecuador)

1.3. OBJETIVOS ESPECÍFICOS.

▪ Conocer el estado de deterioro del pavimento en la red vial mediante Survey123, Field Maps y WorkForce.

▪ Analizar la gestión de geodatabases multiusuario centralizada respecto a la recolección, procesamiento y exposición de resultados del deterioro del pavimento.

▪ Analizar el deterioro del pavimento por distrito y año mediante estadística descriptiva y geoespacial.

▪ Evaluar la eficiencia de la metodología propuesta frente al proceso tradicional de la empresa pública.

1.4. PREGUNTAS DE INVESTIGACIÓN

▪ ¿Cómo se encuentra la red vial cantonal urbana de Guayaquil?

▪ ¿Cuáles son las diferencias entre la gestión de datos espaciales con base de datos distribuida y geodatabase multiusuario centralizada?

▪ ¿Cuáles fueron los cambios del deterioro del pavimento por distrito y año?

▪ ¿La metodología propuesta fue eficiente frente al proceso tradicional de la empresa pública?

1.5. HIPÓTESIS

La aplicación de herramientas geoespaciales para la adquisición de datos, validación, seguimiento y exposición de resultados del deterioro del pavimento es más eficiente en comparación con la metodología tradicional de la empresa pública.

1.6. JUSTIFICACION

La detección y seguimiento del estado de la red vial cantonal urbana es de suma importancia, según Macea et al. (2016), quienes indican que una buena calidad de las vías evita sobrecostos de operación en el transporte de personas y bienes, ya que esto se refleja al estudiar la economía de un país, pues si se permite el deterioro de sus vías pierde entre 1 a 3% de su producto interno bruto nacional.

En congruencia, Ayala et al. (2017) mencionan que la administración municipal destina el 88% de los gastos de inversión a programas y proyectos de beneficio poblacional, de entre los cuales se encuentra las mejoras viales, considerándose una variable para el incremento de la calidad de vida.

Extrapolando estas ideas a la realidad cantonal del GAD Municipal de Guayaquil, el cual es el encargado del financiamiento de las obras viales dentro de su jurisdicción, es evidente que representa un alto costo de regeneración, por lo que es económicamente conveniente brindar mantenimiento, antes de reparar la vía.

De allí nace la necesidad de mantener un contacto con la comunidad y recopilar la información en una base de datos corporativa que demuestre la atención a los reclamos de la ciudadanía respecto a la calidad del pavimento de la red vial cantonal urbana. De tal manera que, los servidores públicos recopilen información fotográfica del estado actual del área de interés, y proceder a realizar proyectos en búsqueda de la reparación y mantenimiento del pavimento de las vías urbanas de Guayaquil.

Esto asegura que la administración actual del GAD Municipal de Guayaquil tenga un portafolio con registro fotográfico de los sectores donde se atendió, y se establezcan indicadores para mostrar a la ciudadanía sobre los cambios y mejoras en la calidad de la red vial cantonal urbana. Siendo positivo en la rendición de cuentas semestrales de la alcaldía.

1.7. ALCANCE

La presente investigación se realiza estrictamente en la red vial cantonal urbana de Guayaquil, comprendida dentro de los 15 distritos urbanos. La metodología aplicada se limita a la adquisición de datos mediante encuestas, validación de datos a través de inspecciones de campo, procesamiento de datos en base de datos multiusuario y exposición de resultados y trabajo de obras públicas por visores web y móvil.

Este proyecto tiene beneficiarios internos y externos.

Servidores públicos (inspección de campo)

El presente trabajo dirige sus esfuerzos para la recolección de datos y su procesamiento. Por tal motivo, los usuarios internos son los servidores públicos establecidos por la organización. En este caso, del GAD Guayaquil. Los productos desarrollados para estos beneficiarios son:

• WorkForce para el control y asignación de tareas de campo.

• Field Maps para la validación de denuncias ciudadanas y seguimiento de obras públicas en la red vial cantonal urbana.

• Servidores públicos (administración de geodatabase).

Conexión

con la Ciudadanía

Los usuarios externos se consideran al público en general, quienes pueden observar las obras que se realizan para solucionar el problema de los agujeros, las fotografías del cumplimiento de obra, dar un vistazo cronológico sobre el estado de las vías, y la cantidad de agujeros por distrito.

• Survey123: Formulario para registrar denuncias ciudadanas

• StoryMaps: Exposición de los propósitos del proyecto, y contraste de datos

• InstantApp: Exposición de galería de imágenes recopiladas en inspección de campo.

Límites

La presente investigación se centra en el estado de la red vial cantonal urbana de Guayaquil. Por lo tanto, el límite de la superficie es la zona urbana de esta ciudad, con una escala de 1:150.000.

2. REVISIÓN DE LITERATURA

2.1. MARCO TEÓRICO

2.1.1.

RED VIAL CANTONAL URBANA

La ley Sistema Nacional de Infraestructura Vial Transporte Terrestre, publicada en el Registro Oficial Suplemento No. 998, del 5 de mayo del 2017, en su artículo 3, menciona que las vías son estructuras de diferentes tipos construidas con el propósito de generar movilidad terrestre de los vehículos, constituyendo un medio de comunicación entre poblaciones (Ley Sistema Nacional de Infraestructura Vial Transporte Terrestre, 2017).

Este mismo cuerpo legal señala, en su artículo 8, que la red vial cantonal urbana se denomina al conjunto de vías que conforman la zona urbana del cantón, la cabecera parroquial rural y aquellas vías ubicadas en zonas de expansión urbana. La competencia de su gestión, regulación y control está a cargo de los GAD Municipales o Metropolitanos (Ley Sistema Nacional de Infraestructura

Vial Transporte Terrestre, 2017).

Respecto al mantenimiento de la red vial cantonal urbana, el artículo 17 de este mismo cuerpo legal menciona que es el GAD el encargado de la rehabilitación, conservación, mantenimiento, operación y financiamiento de la red vial en su propia jurisdicción; así también, está en la capacidad de delegar a las empresas de economía mixta la actividad de prestación del servicio público de vialidad donde puede brindar el mantenimiento de la infraestructura vial; y, puede apoyarse de la recaudación de tasas y tarifas viales para el financiamiento del mantenimiento integral de la red vial (Ley Sistema Nacional de Infraestructura

Vial Transporte Terrestre, 2017).

Dentro del cantón, la red vial cumple 2 funciones específicas. La primera se trata sobre brindar facilidades en la circulación rápida, cómoda, económica y segura de los vehículos, teniendo un enfoque en la movilidad. Mientras que, la

segunda es permitir el acceso de estos vehículos a cualquier punto habitado de la jurisdicción cantonal urbana y zona de expansión urbana, de manera que se garantiza la accesibilidad (Córdova, 2023)

De conformidad con la Comisión de Tránsito del Ecuador (CTE), las vías primarias comprenden rutas que se alimentan del tráfico que proviene de las vías secundarias, deben de poseer una alta movilidad, accesibilidad controlada y estándares geométricos adecuados. Mientras tanto, las vías secundarias o colectoras tienen la función de recolectar el tráfico y conducirlo a las vías primarias (CTE, 2017).

La red vial cantonal urbana se clasifica en primarias, secundarias y terciarias. Las vías primarias se encargan de conectar grandes sectores de la ciudad, siendo prioritarias para la movilidad, considerando la habitabilidad básica al entorno. Por su lado, las vías secundarias se encargan de conectar los barrios, siendo calles que equilibran las funciones de movilidad y habitabilidad. Mientras tanto, las vías terciarias forman parte de la morfología urbana del barrio, teniendo un enfoque de habitabilidad sobre la movilidad, siendo diseñadas para contribuir al desarrollo en la calidad del espacio público (Córdova, 2023).

2.1.2.

DETERIORO DE LA RED VIAL CANTONAL URBANA

PAVIMENTO

El pavimento es una estructura conformada por capas de diferentes materiales que son superpuestas horizontalmente en una extensión de terreno previamente preparado. Posteriormente, se compacta, de manera que, se obtiene un manto liso, fuerte y resistente, capaz de soportar esfuerzos que provocan las cargas de tránsito (Gavilanes, 2023)

El deterioro del pavimento se debe a diversos factores, siendo los principales agentes el tráfico, humedad, subsuelo, calidad constructiva y el mantenimiento. De acuerdo con Herrera y Serna (2017), estos agentes influyen de la siguiente manera:

• El tráfico transforma el pavimento debido al ser el agente con mayor interacción, el cual varía dependiendo de la frecuencia con la que los vehículos usan la vía.

• La humedad es un agente débil, pero genera fallas al infiltrarse en las depresiones o grietas del pavimento, de manera que, su llegada al subsuelo inicia la acción capilar, donde se da un desplazamiento del pavimento.

• El subsuelo es un agente natural que afecta al sistema de manera exógena.

• La calidad constructiva depende de los materiales empleados en la construcción, siendo relacionado con la transformación del pavimento. Las condiciones de estrés necesitan de una calidad constructiva que resista el tráfico de vehículos y su peso.

• El mantenimiento es un agente que afecta al pavimento transformado. No importa lo cuan bien construido esté el pavimento, siempre existirá un desgaste natural. Por lo tanto, un buen mantenimiento permite la extensión de la vida útil del pavimento. El seguimiento reduce los costos a largo plazo.

Una vez identificado los principales agentes de deterioro del pavimento, se muestra los tipos de deterioro que existen, los cuales son provocados por diferentes factores, por lo que, se clasifican según los agentes y causas que lo provoquen, de la siguiente manera:

AGRIETAMIENTO

Huamán et al. (2023) definen al agrietamiento como un fenómeno común en los pavimentos que se produce a causa de diversos factores, tales como: carga

del tráfico, cambios de temperatura, asentamientos del suelo, humedad, entre otros. A continuación, se detallan los tipos de agrietamiento más comunes.

• Agrietamiento por fatiga: Son una serie de grietas interconectadas de manera irregular. Pueden ser causadas por movimiento del suelo, problemas de drenaje o sobre peso en la carga vehicular de la vía (Miranda, 2010)

• Agrietamiento longitudinal: siguen un curso aproximadamente paralelo a la línea de centro, causados por la naturaleza o por carga de tráfico (Herrera y Serna, 2017).

• Agrietamiento transversal: formados con ángulos rectos respecto a la línea central de la vía. Las causales son las mismas que en el agrietamiento longitudinal, añadiendo la falta de compactación en la construcción. Las bajas temperaturas pueden ocasionar contracciones, siendo otra causa de este agrietamiento (Miranda, 2010)

• Agrietamiento en bloques: fallas de forma más o menos rectangular. Principalmente causado por la contracción de asfalto debido al cambio de temperatura (Herrera y Serna, 2017).

• Agrietamientos reflejados: grietas que sube a la superficie, causado por el movimiento entre placas de pavimento, cambio de temperatura y humedad (Rahardjo y Kurusi, 2016).

PIEL DE COCODRILO

Son varias fisuras interconectadas que no cuentan con un patrón regular, se localizan en lugares en donde existe repeticiones de carga propagando fisuras que forman un modelo similar a la piel de cocodrilo estas piezas poseen un diámetro menos a 0.30m Esta topología principalmente se genera debido a la fatiga de la carpeta asfáltica, ya sea que esta sea producida por un insuficiente

espesor en la estructura, rigidización del concreto asfaltico, envejecimiento del asfalto, pero también puede generarse por un deficiente drenaje del agua, una compactación de capas muy leves, mal ejecución de reparaciones y entre otras (Gavilanes, 2023).

AHUELLAMIENTO

El ahuellamiento es una afectación mayor a 6 metros de longitud con depresión longitudinal continua (Gavilanes, 2023).

CORRUGACIÓN

Si existen ondulaciones que forman crestas y valles que son perpendiculares al tránsito sobre la superficie del pavimento, esto se denomina corrugación, este movimiento plástico tiene una distancia entre cresta a cresta menor a 3 metros, generalmente se encuentra en el rango de 0,6 a 0,9 (Tirado, 2021).

DESINTEGRACIONES

Las desintegraciones se refieren a un hueco cóncavo generado por fallas progresivas. Se presenta fragmentación de la capa superficial, agotamiento del pavimento causado por la carga de tráfico en zonas con presencia de agua. El agujero en el pavimento se conoce también como bache (Herrera y Serna, 2017).

El grado de daño del bache se clasifica conforme su severidad e intensidad expuesto en la tabla 1 y tabla 2, respectivamente.

Profundidad máxima (cm)

Diámetro (cm)

10,2-20,3 20,3-45,7 45,7-76,2

1,27-2,54 Baja Baja Media

2,54-5,08 Baja

Media Alta >5,08

Media

Media Alta

Tabla 1. Severidad del deterioro del pavimento por baches. Fuente: García-Ramírez et al., 2022.

Intensidad

Descripción

Alta Áreas superiores a 0.3 m2 y profundidades mayores a 50mm

Media Áreas iguales a 0.3m2 y con una profundidad entre 25mm y 50mm

Baja Áreas menores a 0.3m2 y con una profundidad menor a 25mm

Tabla 2 Intensidad

Fuente: Gunsha, 2022

Todos estos daños que se dan en la superficie del pavimento producen una serie de inconvenientes como descomposturas de carros, congestionamiento del tránsito vehicular, accidentes peatonales, desprendimiento de pedazos del asfalto, entre otros. Por lo consiguiente, los agujeros son fallos muy comunes en las ciudades que tienen una gran cantidad de población y también un gasto para la institución municipal que debe reparar estos desperfectos año a año.

2.1.3. GEODATABASES

La geodatabase es un conjunto de datasets geográficos de distintas clases que están almacenados en una carpeta común del sistema de archivos o sistema de administración de base de datos relacionales multiusuario (ESRI, 2023). El término geodatabase en ArcGIS se caracteriza por:

• Ser una estructura de datos nativos de ArcGIS y el formato de datos primario para la edición y administración de datos (ESRI, 2023)

• Ser el almacenamiento físico de la información geográfica y se accede a la instancia física mediante SQL (Lenguaje de Consulta Estructurada) o ArcGIS (ESRI, 2023)

• Tener un modelo de información completo para representar y administrar la información geográfica. Este modelo de información utiliza tablas que almacenan clases de entidades y sus atributos. Los objetos de datos avanzados puedes seguir reglas de administración de la integridad espacial y trabajar en las relaciones espaciales de las principales entidades y atributos (ESRI, 2023).

• Incluir el uso de shapefiles, datos de diseño asistido por PC (CAD), redes irregulares de triángulos (TIN), cuadrículas, datos CAD, imágenes, archivos de Lenguaje de marcado geográfico (GML) y una gran cantidad de fuentes de datos de SIG (ESRI, 2023).

• Tener un modelo de transacción para administrar los flujos de trabajo de los datos de SIG (ESRI, 2023)

Existen varios tipos de geodatabase, categorizadas conforme la cantidad de usuarios, almacenamiento, tamaño, seguridad y permisos. De tal manera se observan 3 tipos: a) archivos, cuya extensión en .gbd, y se encarga de almacenar hasta un 1TB de datos; b) geodatabase móviles, cuya extensión es .geodatabase, y se encarga de almacenar datos en SQLite contenidos en un único archivo; y, c) geodatabase corporativas, o también denominadas geodatabases multiusuario, que se dedican a almacenar bases de datos relacionales, su tamaño y número de usuarios es prácticamente ilimitado y varían en función del proveedor del sistema de administración de base de datos (DBMS) (ESRI, 2024).

GEODATABASE CORPORATIVAS O MULTIUSUARIO

La geodatabase corporativa está diseñada para que muchos usuarios puedan editar y utilizar simultáneamente los datos. En este tipo de geodatabase se tienen datasets SIG continuos extremadamente grandes, varios usuarios simultáneos, transacciones largas y flujos de trabajo versionados, compatibilidad con bases de datos relacionales, tipos espaciales SQL nativos para todos los sistemas de administración de bases de datos compatibles y alto rendimiento (Nasser, 2014).

GESTIÓN DE GEODATABASES

La gestión de datos espaciales se asocia a los procesos de creación, organización, administración y mantenimiento de bases de datos espaciales dentro de un sistema de información geográfica. La clave de la gestión de datos

está en un adecuado diseño de la estructura, asegurando su fácil manejo y consulta. Una buena gestión de datos protege los datos de accesos no autorizados y de manipulaciones indebidas. En estos casos, se emplea la autenticación de usuarios, definiendo roles y permisos (ESRI, 2020a).

Para la gestión de bases de datos se consideran el tipo centralizado y distribuido. El uso de cada tipo depende de las necesidades de la organización (Long, 2019). A continuación, se describe brevemente cada tipo.

Geodatabase centralizada: Una base de datos espacial centralizada se refiere al modelo de datos que se almacena y gestiona en un único servidor central. El administrador tiene el control de la seguridad, siendo responsable de las copias de seguridad (ESRI, 2020a)

Geodatabase descentralizada: En esta clase de geodatabase los datos se distribuyen en varios servidores o estaciones de trabajo. Los usuarios pueden tener acceso local a los datos, lo que permite mayor flexibilidad y autonomía (Long, 2019)

En el caso de las herramientas espaciales Field Maps y Workforce, que son aplicaciones geoespaciales para la recolección de datos en campo que alimentan a una geodatabase multiusuario, se requiere conocer las diferencias entre el uso centralizado y descentralizado, por lo que, se exploran en la tabla 3.

Característica

Acceso a datos

Sincronización

Seguridad

Escalabilidad

Geodatabase centralizada Geodatabase distribuida

Acceso en tiempo real a través de un servidor central

Sincronización en tiempo real (requiere internet)

Roles y permisos en el servidor

Acceso local en el dispositivo, trabajo offline

Sincronización posterior (trabajo offline)

Depende del dispositivo

Limitada por servidor central Escalabilidad mayor al permitir trabajo local

Dependencia de red Alta dependencia de red (requiere conexión constante)

Aplicaciones principales

Baja dependencia de red (trabajo sin conexión)

Ideal para entornos con internet Ideal para entornos sin acceso a internet

Consistencia de datos Alta (todos los usuarios ven los mismos datos en tiempo real)

Desincronización si no se conectan regularmente

Tabla 3. Comparación de geodatabase centralizada y descentralizada en Field Maps y Workforce Fuente: ESRI, 2024.

2.1.4. GEOPORTAL

De acuerdo con Arias (2017, p.15) el geoportal es “un tipo de portal web usado para búsqueda y acceso de información geográfica y los servicios geográficos asociados”. Los recursos que ofrece el geoportal deben configurarse de tal manera que sus componentes sean operativos en su totalidad (Arias, 2017)

Los geoportales asociados con Infraestructura de Datos Espaciales (IDE) a menudo se denominan portales de catálogo. Los propietarios de recursos registran sus servicios en el portal y proporcionan descripciones de metadatos. Adicionalmente, se pueden agregar herramientas de búsqueda y aplicaciones relevantes para el público en general. Los portales de aplicaciones proporcionan herramientas de mapeo web para generar consultas. Por lo tanto, el geoportal en una IDE se degrada al papel de servicio de catálogo (SOA) (Akinci y Comert, 2008)

Un aspecto importante de un geoportal es el almacenamiento de la data. Existen programas que están anclados a una nube, como en el caso de ArcGIS Online, que también proporciona un medio seguro de compartir datos con la organización y el público en general. Este programa permite la configuración

del Geoportal, definir permisos, publicar mapas web y crear aplicaciones (Arias, 2017).

Es necesario mencionar que la planificación espacial se caracteriza como un procedimiento político para lograr acuerdos sociales con intereses al brindar oportunidades de comunicación para la atención de las necesidades. La planificación urbana para ciudades inteligentes requiere incrementar el diálogo entre el ciudadano y el gobierno. El análisis de datos y la geovisualización son bien recibidos por los ciudadanos y representantes gubernamentales porque brindan dirección y recomendaciones en la planificación urbana (Yudono e Istamar, 2021).

2.2. MARCO METODOLÓGICO

2.2.1.

RECOPILACIÓN DE DATOS ESPACIALES

Para la recopilación y análisis de resultados se presenta la metodología empleada por Adanikin et al. (2022), donde se incluía la adquisición de datos, georreferenciación, digitalización, creación de atributos de la geo database y el análisis del nivel de deterioro del pavimento. Los datos primarios fueron obtenidos en campo con coordenadas GPS de las secciones de la vía deteriorada; mientras que los datos secundarios fueron obtenidos de las imágenes satelitales de alta resolución, mapas topográficos y datos del modelo digital. Los datos complementarios provienen de las instituciones públicas, los cuales se escanean, georreferencian y digitalizan para complementar los atributos de la base de datos. La extracción de variables relevantes para el mantenimiento vial permitió determinar la condición del pavimento, el cual es expuesto mediante un mapa de calor.

La metodología presentada por Adanikin et al. (2022) sirvió para la adquisión de datos, la cual se realizó mediante la toma de coordenadas con GPS durante las inspecciones de los funcionarios públicos. Así también, se empleó una estandarización de atributos de la geodatabase, tal como recomiendan estos autores.

2.2.2. CREACIÓN DE GEODATABSE

Para la administración de geodatabase se considera la metodología propuesta por Okwuchukwu et al. (2022), en donde se emplea el Software PostgreSQL/PostGIS para la gestión de la base de datos. Esto permite una vía para la consulta espacial de los diversos atributos de la vía. De esta manera, se brinda permisos a distintos usuarios, estableciendo los roles en el sistema. La base de datos PostgreSQL se vincula con QGIS para facilitar la visualización y consulta de datos espaciales. De esta forma, sólo ciertos usuarios son los encargados de alimentar la data, mientras que, otros usuarios pueden realizar consultas. En cuanto a la visualización del público, se recomienda el uso de la interfaz WEB, permitiendo que la ciudadanía pueda acceder a la información.

Por otra parte, Pászto et al. (2021) señalan que la administración de una geodatabase multiusuario es posible gracias a la Enterprise de ArcGIS. De hecho, menciona que un geoportal puede desarrollarse en ArcGIS Server, ArcGIS Enterprise Portal, ArcGIS DataStore, y ArcGIS Web Adaptor. El principal beneficio es la alta eficacia en la gestión de data compleja. La metodología incluye la recopilación de datos, verificación de datos y publicación de resultados en un portal de datos abiertos.

Con la escala cada vez mayor de las redes de carreteras en muchos países, las agencias de carreteras necesitan mejorar su toma de decisiones en la gestión del mantenimiento del pavimento de las carreteras para ser más eficientes, racionales y eficaces. Por tal motivo, Li et al. (2023) plantean cuatro modelos de apoyo a la toma de decisiones: a) evaluación del desempeño del pavimento basado en datos de inspección; b) predecir el desarrollo del desempeño del pavimento basándose en datos históricos sobre la condición del pavimento; c) formular un plan de mantenimiento óptimo utilizando heurística multiobjeto; y, d) priorizar secciones de pavimento en la red de carreteras para brindar mantenimiento.

2.2.3. MÉTODOS DE ANÁLISIS ESPACIALES.

Los métodos de análisis espaciales de interés para esta investigación son los que se dirigen a comprender los patrones espaciales de datos y la distribución geográfica de estos fenómenos. De esta manera, se plantea realizar un análisis de densidad (ESRI, 2020b), optimización de puntos calientes y comparación de optimización de puntos calientes (ESRI, 2020c). A continuación, se explica cada técnica.

ANÁLISIS DE DENSIDAD

El análisis de densidad es una técnica que permite visualizar la concentración de los fenómenos en un área determinada. La densidad de puntos se calcula dentro de una cuadrícula fija, en donde se suman los puntos de cada celda. Es un buen método para la toma de decisiones en planificación urbana y localización de eventos de alta importancia (ESRI, 2020b).

OPTIMIZACIÓN DE PUNTOS CALIENTES

La optimización de puntos sirve para identificar áreas donde los eventos ocurren con una frecuencia significativamente mayor de lo que sería esperado por azar. Esta técnica utiliza el estadístico Getis-Ord Gi para identificar la agrupación espacial de puntos, dando valores altos (puntos calientes) o valores bajos (puntos fríos). Esta técnica permite la detección de patrones espaciales significativos. Adicionalmente, se la considera adecuada para la toma de decisiones en áreas de planificación urbana, gestión de riesgos e infraestructura (ESRI, 2020c)

2.2.3.1. COMPARACIÓN

DE OPTIMIZACIÓN DE PUNTOS CALIENTES

La comparación de optimización de puntos calientes requiere de escenarios en diferentes períodos de tiempo. Esta técnica utiliza el estadístico Getis-Ord Gi para identificar la agrupación espacial de puntos a lo largo del tiempo. Esta técnica compara la evolución temporal de los puntos calientes, evidenciando el

cambio de los patrones a lo largo del tiempo. Es un método adecuado para evidenciar analizar y visualizar la eficacia de estrategias de impacto en diferentes fenómenos. Adicionalmente, ayuda a la identificación de tendencias espaciales y temporales, determinando cambios como aparición, desaparición, movimiento, persistencia o intensificación de los fenómenos (ESRI, 2020c)

2.2.4.

EXPOSICIÓN DE DATOS ESPACIALES AL PÚBLICO EN GENERAL

Para la exposición de datos espaciales se presenta la metodología propuesta por Uyaguari y Encalada (2019), quienes concentran la información de la base datos, la procesan por los servicios WEB implementados en la IDE y las presentan mediante la interfaz del geoportal. De esta manera, toman en consideración el marco institucional, la política de datos, normas y estándares, tecnología y los servicios de la IDE: servicio de mapas (WMS, SLD), servicio de búsqueda y localización (CS) y servicio de descargas (WFS, WCS).

Para el funcionamiento de la IDE emplearon QGIS, con la extensión espacial PostgreSQL y PostGIS. Mientras que, para la gestión de la base de datos se utilizó PostgreSQL con módulo PostGIS. Por otro lado, para la administración del catálogo se utilizó el Geonetwork 2.10.3, lo que facilitó el acceso a metadatos de varias fuentes y el intercambio y distribución de información de la institución (Uyaguari y Encalada, 2019).

En cuanto a la visibilidad de los datos, consulta y análisis, se empleó el servidor GeoServer desarrollado por Java, en código abierto. Finalmente, para el visualizador web se empleó Pmapper, el cual permite la integración de servicios, accediendo a los servicios Open Geospatial Consortium (OGC) (Uyaguari y Encalada, 2019).

Por otro lado, Subedi et al. (2022) señalan que la visualización de datos para una ciudad se puede realizar por medio de la plataforma SIG, que permite la generación de informes y la exposición de datos relevantes de acuerdo con el perfil del usuario. De hecho, esta práctica también ayuda a visualizar el efecto del plan de trabajo de las entidades públicas competentes.

Sumet et al. (2021) mencionan que el uso de ArcGIS Online junto con sus diferentes aplicaciones facilita la recopilación y exposición de datos. De hecho, señala que es un adecuado ambiente de exposición de resultado, dada su espacio interactivo y amigable con las personas que no conocen del tema geográfico. Específicamente, la metodología de su estudio se centra en la utilización de ArcGIS Survey123, debido a que es una aplicación de campo que permite recopilar, analizar y generar informes de datos con una conexión a internet móvil. Survey123 se puede integrar con la plataforma ArcGIS Online. Esta aplicación es útil para recopilar datos a modo de encuesta. El tipo de datos que admite son texto, números, imágenes y ubicación espacial.

La metodología consta de 4 fases: a) crear una capa de mapa base; b) generar un formulario de encuesta; c) crear una aplicación de mapa web; y, d) publicar un mapa en línea. El diagrama de flujo de los involucrados y manejo de información se presenta en la figura 1, en donde se puede apreciar las funciones del administrador en cuanto al cumplimiento de las fases, y la interacción de los usuarios para alimentar la data. Así como la visualización de los resultados finales (Sumet et al., 2021).

Figura 1. Flujograma de recolección, análisis y exposición de datos espaciales recopilados en campo con la aplicación Survey123 y ArcGIS Online. Fuente: Sumet et al., 2021.

Por otra parte, Gerski (2024) menciona que, para trabajos de entorno híbrido, el uso de plataformas web y aplicaciones digitales facilitan la recopilación de datos espaciales. En primer lugar, se estableció en ArcGIS Online los roles de usuario: administrador y personal de obras públicas con permisos de edición. Al ser varias personas con este permiso, el seguimiento de quién está editando y cuando se realizan las ediciones es una parte importante para la gestión de datos que se puede activar en la configuración de la capa de entidades. Cabe mencionar que, el mayor beneficio de esta metodología es la reducción de la cantidad de horas y personal necesario para crear y mantener los datos del proyecto a futuro.

En cuanto a la aplicación de Field Maps, se establece una capa límite del proyecto. Se establece una capa editable. El formulario muestra el nombre de la profesional que recolecta la data, se añade la posición de la recopilación del dato, y no se permite que los datos sean nulos, siendo campos obligatorios. Algunos campos brindan opciones limitadas, mientras que otras son de observación (Gerski, 2024).

Con respecto a la presentación, el mapa web es la vista principal del proyecto y una forma en la que los editores también pueden modificar los datos sin utilizar una aplicación móvil. Se agregaron filtros para la visualización y simbología. Adicionalmente, se creó un filtro para garantizar que sólo se muestren los proyectos que deben mostrarse en el mapa y para separarlos del sitio (Gerski, 2024).

Finalmente, para la exposición de datos utiliza los panales visuales de ArcGIS Online. Se presenta la información acorde a la audiencia. Se muestra todos los proyectos del área de estudio y se dividen en áreas del cantón. El panel se construye a partir del mapa web y los datos recolectados en los pasos anteriores. Se configuran ventanas emergentes para brindar más información. Se emplea el recuento de datos como indicador (Gerski, 2024).

Este trabajo también hace uso de la metodología de Gerski (2024) dado que se emplea la aplicación Field Maps para la recopilación de datos por parte de los

funcionarios públicos a través de un formulario estandarizado donde se agregan registros fotográficos que validen la gravedad de los agujeros en el pavimento.

Respecto a WorkForce, este trabajo toma en consideración la metodología de Baumann y Smith (2023), quienes mencionan que este programa ahorró significativamente el tiempo del personal, con 8.000 horas al año a partir de la inclusión de este programa en su metodología de recolección de datos. Comentan que WorkForce es compatible con otros softwares como ArcGIS Dashboards, ArcGIS Survey123

De hecho, el departamento de Obras Públicas pudo integrar fácilmente los datosde WorkForce en ArGIS Dashboards para la exposición de datos a tiempo real de los trabajadores en campo. No obstante, su uso requiere de una capacitación previa sobre la documentación y recopilación de datos espaciales y fotográficas in situ, siendo un cambio en el proceso de trabajo, lo cual genera actitudes reacias al principio (Baumann y Smith, 2023)

Por otro lado, Bajjali (2023) señala que ArcGIS Online es una plataforma digital que facilita la administración de datos integrados, permitiendo la creación de capas web, mapas web y aplicaciones web como StoryMap. La principal fortaleza es la facilidad para compartir recursos con los usuarios que se quiere brindar acceso. Dependiendo del tipo de permiso, los datos integrados se pueden editar, lo que permite a los usuarios incluir descripciones, términos de uso y compartir los datos con su organización o el público.

Adicionalmente, se puede acceder a las capas de entidades y modificarlas en la herramienta principal de creación de mapas, Map Viewer, que permite tareas como cambiar la simbología, el estilo, el color y el nombre, así como guardar y compartir mapas web. En específico, Bajjali (2023) señala que la aplicación StoryMap es una herramienta poderosa para narrar la metodología de manera cautivadora e interactiva. Esta aplicación combina mapas, contenido multimedia (imágenes, videos y audio) y texto. Cada historia publicada cuenta con una URL única, siendo la manera con la que se comparte el visor.

De acuerdo con Bajjali (2023), otra manera de exponer los datos es mediante el uso de la aplicación InstantApp, debido a que facilita la creación de mapas web con un visor que puede ser compartido con la comunidad global. Adicionalmente, la aplicación incorpora los servicios de codificación geográfica mundial, por lo que puede determinar entidades cercanas en función a la dirección específica.

2.3. MARCO HISTÓRICO

2.3.1. CASO

DE ESTUDIO GUAYAQUIL

– ECUADOR: ESTADO DEL DETERIORO DEL PAVIMENTO.

La problemática del mantenimiento de calles tuvo un pico en 2022 y la temporada lluviosa del 2023 debido al deterioro del pavimento en vías principales y secundarias del cantón Guayaquil. En 2023, se reportan aproximadamente 500 agujeros, los cuales se atribuyen a la intensa temporada invernal y a la calidad del asfalto. De acuerdo con los reportes, los sectores con mayor cantidad de agujeros son Urdesa, centro, Guayacanes, Av. Las Aguas, Perimetral, Vía a la Costa, entre otras (Ecuavisa, 2023) Esta situación perjudica el estado de los automotores y la seguridad vial de los ciudadanos.

Así concuerda Aguilera (2023), quien menciona también sectores como Plaza Dañín, Barcelona, Francisco de Orellana, Flor de Bastión, Av. Malecón Simón Bolívar y Av. Narcisa de Jesús. De igual manera, el Diario Primicias (2023) señala que se deben dar mantenimiento a 1.390 calles del centro, La Alborada, Sauces y Suburbio.

En Guayaquil, se han realizado estudios respecto a la situación actual de las vías primarias, secundarias y terciarias de la red vial cantonal urbana. Por tal motivo, se cita a Córdova (2023), quien determinó las características generales resumiendo su trabajo en la tabla 4, tabla 5 y tabla 6 que contienen los datos actuales de las vías primarias, secundarias y terciarias, respectivamente.

Tipo Habitabilidad 1

Generalidades

Sentido

Vías arteriales de circulación continua y acceso controlado. No se priorizan a los usuarios más vulnerables

3 o más carriles en doble sentido de circulación.

Habitabilidad 2

Atraviesan subcentros urbanos Presentan cruces semaforizados.

Pueden ser de doble o de un sentido.

Cuando son de doble sentido presentan un parterre central, pudiendo tener más de 3 carriles de circulación por sentido.

Habitabilidad 3

Vías primarias con cruces semaforizados

Predomina la funcionalidad de movilidad vehicular.

Generalmente bidireccionales de hasta 3 carriles por sentido. Funcionalidad

Velocidad máxima vehicular recomendada

A pesar de que se mantiene la predominancia movilidad/habitabilidad, esta última incrementa de nivel.

Predomina la movilidad sobre la habitabilidad. Aunque existe mayor presencia de accesos a comercios, servicios y actividades estacionarias.

70 a 90 Km/h 50Km/h 50 Km/h.

Tabla 4. Características de las vías primarias de la red vial cantonal urbana de Guayaquil. Fuente: Córdova, 2023.

Tipo

Generalidades

Sentido

Habitabilidad 1 Habitabilidad 2

Vías colectoras que conectan calles terciarias con la red primaria de la ciudad.

Suelen ser avenidas con industrias, edificios de oficinas, bodegas, fábricas con grandes áreas comerciales con usos residenciales.

Bidireccionales de hasta 3 carriles por sentido de circulación.

Unidireccionales de hasta 3 carriles vehiculares y 1 de aparcamiento.

Km/h

Conectan calles locales con vías primarias

Unidireccionales

Bidireccionales con delimitación en calzada. Compuestas por 2 carriles de circulación vehicular y carriles de estacionamiento en ambos lados de la vía.

Km/h

3

Vías colectoras con un alto uso de espacio público. Uso de suelo principalmente comercial.

Bidireccionales separadas por parterre, con 2 carriles de circulación y estacionamiento en ambos lados.

Km/h.

Tabla 5. Características de las vías secundarias de la red vial cantonal urbana de Guayaquil. Fuente: Córdova, 2023.

Tipo Habitabilidad 1

Generalidades

Sentido

Permiten el acceso a predios

Bidireccionales con 4 carriles divididos en 2 para circulación vehicular y 2 para estacionamiento.

Habitabilidad 2

Permiten el acceso de usos comerciales y mixtos

Unidireccional de varios carriles y estacionamiento a ambos lados.

Habitabilidad 3

Permiten el acceso a predios de zonas de uso residencial, y en menor medida a usos comerciales y mixtos.

Está a nivel de calle, sin aceras y con circulación restringida de vehículos particulares y con horarios para acceso de los vehículos de servicio

Tabla 6. Características de las vías terciarias de la red vial cantonal urbana de Guayaquil.

Fuente: Córdova, 2023.

2.3.2.

CASO DE ESTUDIO BULGARIA

Para la realización de la toma de datos espaciales sobre la calidad vial integrando sistemas informáticos geográficos (SIG), Tsouchlaraki et al. (2010) desarrollaron el tema denominado ‘Construir una base de datos geográfica para la calidad ambiental de la red de carreteras urbanas’ , ejecutado en Bulgaria, donde se estructura una geodatabase sobre el mantenimiento de las carreteras y la reducción de costos de construcción.

Metodológicamente, se enfocaron en la creación de la estructura de la geodatabase y el procesamiento de datos. De esta manera, se facilita la evaluación del material primario, modificación de la database y geodatabase, ingreso de datos, rectificación de datos, corrección de errores, consolidación del formato de la geodatabase y chequeo de funcionalidad para posteriores análisis (Tsouchlaraki et al., 2010).

De este proyecto, se toma en consideración las principales características de la geodatabase para poder realizar mapas de distribución espacial, inspección comparativa de áreas por índices y búsqueda de puntos calientes o secciones

de interés. El desarrollo de este proyecto permitió mejorar la detección de áreas de mejora en función a varias variables dentro de una geodatabase (Tsouchlaraki et al., 2010).

2.3.3. CASO DE ESTUDIO TANZANIA

Se hace referencia al trabajo realizado por Ndume y Mlavi (2021), quienes realizaron el tema Gestión de la calidad del estado de las carreteras para el transporte inteligente: el poder de los SIG, ejecutado en Tanzania. Este caso es de relevancia puesto que hacen referencia a los atributos que debe tener la geodatabase para identificar los índices del programa de mantenimiento del pavimento. De esta manera, mencionan que los sistemas de gestión geográfica implementados para la gestión de pavimentos deben contar con datos referenciales espaciales y atributos que incluyan estudios de estado, historial de construcción, mediciones de resistencia al deslizamiento, recuentos de tráfico, y registros de construcción y mantenimiento.

La recopilación de datos se realizó con un auto en el que se instalaron sistemas de sensores para la detección de irregularidades en el pavimento. Los datos se integraron en una geodatabase en donde se incluyen las redes viales urbanas, identificando la calidad del pavimento, en vías pavimentadas y caminos no pavimentadas. Con la recopilación histórica de data, se estima el crecimiento de la red vial en pavimentados y no pavimentados. Finalmente, se seleccionan los caminos no pavimentados y las vías en condiciones de mantenimiento (Ndume y Mlavi, 2021).

2.3.4.

CASO DE ESTUDIO NIGERIA

Al igual que el anterior caso de estudio, Okwuchukwu et al.(2022), con su trabajo ‘Sistema de información de la red vial (RNIS) de las carreteras del campus ENUGU de la Universidad de Nigeria’ , cuyo objetivo principal fue el producir un mapa compuesto y una base de datos que sirva como archivo para la red de carreteras dentro del campus.

La recopilación de datos se realizó mediante observaciones directas y análisis de imágenes satelitales georreferenciadas proporcionadas por la universidad. Para el procesamiento de datos empleó QGIS, y el desarrollo de la base de datos fue con PostgreSQL/ PostGIS. Esto se realizó con el fin de realizar consultas con respaldo de la database (Okwuchukwu et al., 2022).

Este caso es relevante debido al uso del software PostgreSQL/ PostGIS para la administración de la base de datos. Así también, es importante debido a los atributos de la geodatabase, ya que señalan que los atributos necesarios para tomar decisiones para la gestión de las carreteras son: nombre de vía, clase de vía, geometría y perfil, y condición de la vía. A estos atributos, se le puede agregar fecha de vencimiento de mantenimiento, movimiento vehicular, fecha de construcción, entre otros (Okwuchukwu et al , 2022).

2.3.5. CASO DE ESTUDIO CUENCA – ECUADOR

El presente caso de estudio denominado ‘Implementación de una infraestructura de datos espaciales (IDE) y geoportal en la Secretaría del Agua – Demarcación Hidrográfica de Santiago’, fue realizado por Uyaguari y Encalada (2019), en donde se emplearon servicios IDE con la finalidad de publicar los resultados del esfuerzo de las instituciones públicos y privadas delante de las comunidades interesadas y los usuarios involucrados en las variables de estudio.

En este estudio, se empleó data proveniente de la Secretaría del Agua (SENAGUA), quien implementó el proyecto Biomonitoreo Comunitario, cuya exposición al público aún no se realizaba. El caso de estudio implementó una IDE para contar con un sistema de visualización, consulta y descarga de información. La arquitectura del Geoportal fue orientada a los servicios (SOA), diseñando un entorno web con arquitectura cliente / servidor Se desarrolla un formulario de biomonitorio que permite acceso al formulario externo almacenado en Google Forms, para evitar la caída del servicio. La sección de descargas cuenta con información procesada y analizada del proyecto en formato PDF (Uyaguari y Encalada, 2019)

3. METODOLOGÍA

3.1. ÁREA DE ESTUDIO

El área de estudio se restringe a la zona urbana de la cabecera cantonal y la zona de expansión urbana del cantón Guayaquil, las cuales conforman el Guayaquil urbano (figura 2). Este cantón se encuentra ubicado en la provincia del Guayas, perteneciente a la región costa del Ecuador.

Específicamente, el Guayaquil urbano se divide en 15 distritos, tal como se muestra en la figura 2 y tabla 7 El área total que resulta de la unión de los distritos es de 37.407 hectáreas (GAD Municipal de Guayaquil, 2022).

Tabla 7. Distritos del área urbana de Guayaquil. Fuente: GAD Municipal de Guayaquil, 2022.

Esta área se caracteriza por tener un clima caliente, opresivo y nublado en temporada de lluvias; mientras que, en temporada seca se encuentra caliente, bochornosa y parcialmente nublada. Generalmente, la temperatura se encuentra entre 21 a 31° C y rara vez alcanza los 33°C o baja a menos de 19° (Weather Spark, 2024)

Figura 2 Mapa de ubicación. Fuentes de datos: Secretaría Técnica de Comité Nacional de Límites Internos (CONALI), 2022; GAD Municipal de Guayaquil, 2022; Instituto Geográfico Militar (IGM, 2022).

3.2.

FLUJOGRAMA

En el presente trabajo se plantea una metodología que facilita la obtención y gestión de datos espaciales, vínculo con la sociedad, exposición de resultados y toma de decisiones (figura 3). En este sentido, la presente metodología se compone de 6 fases: a) recopilación bibliográfica y metodológica; b) recopilación de datos; c) inspección de campo; d) creación de geodatabase corporativa; e) análisis espacial y exposición de resultados; y, f) evaluación metodológica.

En la primera fase denominada recopilación bibliográfica y metodológica se mencionan los conceptos básicos de la investigación y los diferentes métodos para la obtención de resultados, de los cuales se seleccionan los más apropiados para el presente documento. Este apartado se refleja en el capítulo 2.

La segunda fase se centra en la recopilación de datos De esta manera, se realiza una encuesta mediante el programa Survey123, en donde se propone que la ciudadanía exponga al personal municipal sobre las denuncias de falta de mantenimiento en el pavimento de la red vial cantonal urbana de Guayaquil. Esto se complementa con la data obtenida del año anterior, la cual es de tipo shapefile y se denomina geobache.

Ambos conjuntos de datos se proceden a validar mediante la inspección de campo (fase 3), donde se realiza la determinación del nivel de intensidad de daño en el pavimento, con rango bajo, medio y alto. La asignación de las tareas para los inspectores de campo se realiza mediante la app Work Force y la adquisición de datos se obtiene a través de la app Field Maps

Las inspecciones se realizan a lo largo de las avenidas y calles más transitadas de Guayaquil, en donde se toman fotografías (en caso de ser posible) y se llena el formulario para cada coordenada. De esta manera, se obtienen 52 ubicaciones de agujeros distribuidos en los diferentes distritos. En el capítulo 3 se puede observar esta fase.

La cuarta fase se dedica enteramente a la gestión de datos, creando una geo database corporativa, en la que se definen los roles de los profesionales del municipio de Guayaquil y se establecen sus permisos. De esta manera, una vez obtenida la data, se construye una base de datos en SQL Server, la cual es administrada por un servidor público con el rol de administrador. Esta persona es la encargada de jerarquizar el uso de los datos. Por consiguiente, otorga permisos conforme a los roles del usuario, e ingresa a cuantas personas se necesiten para realizar la gestión de la geo database.

Dado que la manera en la que se gestionan los datos en ArcGIS Online se asemeja a una geo database multiusario. El administrador de ArcGIS Online también se encarga de realizar las aplicaciones y sus modificaciones, así como compartir los datos de la nube. Como otros usuarios se tiene al personal de la organización (servidores públicos) y la ciudadanía, los cuales tienen restricciones y privilegios. En el capítulo 3 se puede observar esta fase.

La quinta fase se enfoca en el análisis espacial y exposición de datos Dentro de la organización se emplea un Dashboard que contabiliza el deterioro del pavimento frente el tiempo (2022-2023) y brinda estadística sobre el estado de las obras públicas. Así también, se realiza mapas de densidad, análisis de puntos de calor optimizado para cada año, y, posteriormente, se comparan los resultados para evidenciar las tendencias. Estos análisis conjugados con la información sobre el flujo de tráfico y el tipo de vía que brinda el mapa de navegación de ArcGIS Pro facilitan la toma de decisiones de los servidores públicos sobre la planificación de proyectos de obras públicas.

Por otro lado, para la exposición de resultados frente a la ciudadanía se emplea el Story Maps, en donde se demuestra los puntos donde se han validado el deterioro del pavimento, el estado de obras públicas y el seguimiento de las mismas. Así también, se muestra los distritos más afectados, evidencia de la calidad de la red vial cantonal urbana. Esta aplicación está programada para emplearse tanto en aparatos móviles como de escritorio. Incluye el link para

realizar la denuncia ciudadana. De esta manera, la ciudadanía está al tanto de los trabajos de la alcaldía. En el capítulo 4 se puede observar esta fase.

Finalmente, en la sexta etapa se realiza la evaluación de la metodología propuesta frente a la metodología tradicional, teniendo en cuenta las variables, indicadores y criterios. En la figura 3 se muestra el flujograma metodológico.

3.3. JUSTIFICACIÓN DE METODOLOGÍA.

La metodología propuesta se construye a partir de un análisis de la recopilación metodológica de varios autores mostrada en la fase 1. De estos datos se establece los procesos desde la fase 2 a la 6 para dar cumplimiento con los objetivos planteados.

En el caso del primer objetivo específico, se plantean las fases 2 y 3, las cuales sirven para conocer el estado de deterioro del pavimento, dado que se emplea la recopilación de datos espaciales por herramientas geoespaciales digitales como Survey123, Field Maps y WorkForce. Así como, el uso de la geodatabase Geobaches.shp.

Por otro lado, para el segundo objetivo, se plantea la fase 4, destinada a la construcción de una geodatabase multiusuario centralizada, con la que se analiza la gestión de datos respecto a la metodología descentralizada de la organización.

Con referencia al tercer objetivo, se plantea la fase 5, en la que se enfoca en el análisis del deterioro del pavimento por distrito y año, utilizando estadística descriptiva (recuento de puntos de deterioro por distrito y año) y análisis espacial a través de la comparación de la densidad de puntos 2022 y 2023, análisis de puntos calientes optimizados y comparación del resultado de los mismos.

Referente al último objetivo, se plantea la fase 6 en la que se evalúa la eficiencia de la metodología propuesta frente al proceso tradicional de la empresa pública, mediante indicadores y criterios de selección.

Profundizando en cada fase, se menciona que en la fase 2 se realiza conforme lo plantean Sumet et al. (2021), quienes mencionan que el formulario Survey123 es adecuado para la obtención de datos espaciales en campo, análisis y exposición de resultados. En base a esta premisa, el presente trabajo desarrolla un formulario básico y sencillo, que busca reducir el tiempo para la

carga de data debido al contexto social de Guayaquil, por lo que, se compone de 4 preguntas como: a) Correo electrónico; b) Ubicación del agujero; c) Referencia de la dirección; y, d) Fotos y archivos. Siendo el campo “Fecha de envío” no visible para la ciudadanía.

En cuanto a la fase 3, se toma en consideración la metodología de Gerski (2024), quien señala que la aplicación de Field Maps facilita la recolección de datos en organizaciones, debido a que se emplea un formulario estandarizado donde se agregan registros fotográficos y define roles y tareas, lo que permite identificar los cambios y calidad de la data recolectada por cada trabajador.

En consecuencia, se emplea el formulario Field Maps para establecer ubicaciones de los proyectos del departamento de Obras Públicas para brindar seguimiento del estado del deterioro del pavimento, catalogándola como: Sin atención, En obra y Solucionado. Mientras que, el formulario Field Maps para validación de denuncias ciudadanas se compone de 13 campos visibles y ocultos para el trabajador.

Tanto el formulario de validación de denuncias ciudadanas como el formulario de seguimiento de proyectos de obras públicas se conectan a la aplicación Field Work. Esta aplicación la utilizan los inspectores en sus celulares en donde se muestran las tareas y los formularios por llenar. De esta manera, se consigue alimentar la geodatabase de la nube de forma inmediata. Mientras que, el administrador observa la ubicación del inspector en tiempo real. Esta metodología de recopilación de datos en campo busca un mayor control respecto a la validación de denuncias ciudadanas sobre al deterioro de los agujeros, así como el reconocimiento del cumplimiento del cronograma establecido para las obras públicas, y las metas de resolución de problemas en la red vial cantonal urbana por semestre y año. Este reconocimiento se asienta con las fotos enlazadas a los datos geoespaciales a tiempo real.

Por otro lado, la fase 4 se dirige a la creación de la geodatabase multiusuario para resolver las problemáticas de la gestión de datos tradicional de la organización Para tal efecto, se toma en cuenta los trabajos de Li et al. (2023)

y Cooper (2017). Li et al. (2023) exponen los parámetros para la estandarización del formato de la geodatabase, proyectando las variables e indicadores para la toma de decisiones en la fase de análisis geográfico.

Mientras tanto, Cooper (2017) indica el proceso de la creación de una cuenta propia en SQL Server, el cual sirve como sistema de administración de bases de datos relacionales (RDBMS). Luego, muestra como establecer los nombres, roles, tareas y permisos. Finalmente, señala la conexión de la geodatabase corporativa. En el presente trabajo, la geo database corporativa tiene un único administrador (FERENA), analistas (2 perfiles) e inspector (4 perfiles).

En la fase 5 se emplea la metodología de Li et al. (2023) y Bajjali (2023) para análisis geográfico y visualización de resultados, respectivamente.

Li et al. (2023) plantean modelos de apoyo en la toma de decisiones por la evaluación del desempeño del pavimento en la inspección, y, posteriormente, predecir la condición del pavimento con datos históricos. Por consiguiente, los resultados sobre puntos calientes, severidad, tiempo sin atención del deterioro de obra, tipo de vía y flujo de tráfico ayudan a la toma de decisiones por parte de los servidores públicos.

Por otro lado, Bajjali (2023) menciona que ArcGIS Online es una plataforma digital que facilita la administración de datos integrados, permitiendo la creación de capas web, mapas web y aplicaciones como StoryMap e InstantApp. Lamb y Panos (2021) señalan que, el uso de StoryMap facilita la comprensión de los datos mediante una narrativa de la problemática que incluye fotos, videos, audios, entre otros.

De modo que, se implementa la aplicación StoryMap e InstantApp para la exposición de resultados del mantenimiento y reparación del pavimento de la red vial urbana cantonal.

Finalmente, la fase 6 busca evaluar la metodología propuesta frente a la tradicional de la empresa pública. En este sentido, se comparan las variables,

indicadores y criterios de selección en ambos casos, siendo necesario identificar la cantidad de datos recolectados, tiempo de recolección yflujograma de trabajo. De esta manera, se busca demostrar la efectividad del uso de herramientas geoespaciales.

3.4. DESCRIPCIÓN DE LA METODOLOGÍA POR FASES

3.4.1. FASE 1: RECOPILACIÓN BIBLIOGRÁFICA Y METODOLÓGICA

La primera fase se enfoca en la recopilación bibliográfica y metodológica. Esto se refleja en el capítulo 2, donde se mencionan los conceptos básicos de la investigación y los diferentes métodos para la obtención de resultados, de los cuales se seleccionan los más apropiados para el presente documento.

3.4.2. FASE 2: RECOPILACIÓN DE DATOS ESPACIALES

La construcción del presente trabajo se realiza en función a las necesidades de la ciudadanía. Por lo tanto, se saca provecho de las herramientas de ArcGIS Online para crear un formulario Survey123 y se recopilan los datos de la geodatabase del 2022 (geobaches 2022).

3.4.2.1. GEOBACHES 2022.

Esta base de datos espaciales es de tipo punto, en donde se ubica el lugar de deterioro del pavimento de la red cantonal urbana de Guayaquil en el año 2022. Se destaca el campo de intensidad, con el cual se evidencia la severidad del daño en la vía. Este archivo shapefile no contiene fotografía que reflejen la realidad de la vía.

3.4.2.2. DENUNCIAS CIUDADANAS: SURVEY123.

Para obtener datos respecto al 2023, se construye un formulario Survey123 denominado Denuncias Ciudadanas (2023). Este formulario tiene como objetivo ser un vínculo con la ciudadanía para realizar denuncias sobre el

deterioro de vías. El formulario es breve para que el usuario no tenga que estar con el dispositivo móvil por mucho tiempo en la calle, debido a la inseguridad de la ciudad. Sólo se busca tomar la fotografía, tener el dispositivo con la dirección activada, y brindar correo electrónico y una referencia (figura 4). En la tabla 8 se detallan los campos.

Nombre de visualización Nombre de campo Tipo de campo

Fecha de envío fecha_de_env_o Fecha

Correo electrónico Correo_electr_nico Cadena de caracteres

Ubicación del agujero Cadena de caracteres

Referencia de la dirección Referencia_de_la_direcc_on Cadena de caracteres

Fotos y archivos Fotos y archivos Adjunto Tabla 8 Formulario para denuncias ciudadanas.

3.4.3. FASE 3: INSPECCIONES DE CAMPO.

Dado que las denuncias fueron realizadas con anterioridad al trabajo, se propusieron zonas para la validación de denuncias y seguimiento de obras públicas. Estas tareas están definidas tanto para Field Maps como para Work Force. Así mismo, se establece un formulario para cada una de ellas. A continuación, se explicará a detalle, la construcción de las aplicaciones.

3.4.3.1. FORMULARIO DE

VALIDACIÓN DE DENUNCIAS CIUDADANAS:

FIELD MAPS DESIGNER.

El formulario de validación de denuncias se realiza a través de la ArcGIS Field Maps Designer y se muestra en la tabla 9. Este formulario sirve también para recopilar datos de campo. En primera instancia, el formulario fue diseñado para determinar la severidad de los agujeros. Por lo tanto, se toma en cuenta la profundidad y el área, recopilando información sobre la longitud y ancho del agujero

No obstante, con la primera inspección de campo, se identificó otro tipo de afectación en la red vial cantonal urbana, a la cual se denominó “diques”. Estos diques se forman debido a las fuerzas de compresión sobre un cuerpo, lo cual provoca que se levante la vía (figura 5). Por tal motivo, también se agrega esta problemática al revisar la red vial cantonal urbana. Es así como, se incluye altura, ancho y longitud. Por último, también se agrega un campo de observación para indicar notas de gran importancia.

Nombre de visualización

EditDate

Nombre de campo Etiqueta Tipo de campo

EditDate Fecha

Editor Editor Cadena de caracteres

¿Existe el agujero?

Severidad del agujero

Profundidad (cm)

Validación No Si Cadena de caracteres

Intensidad No aplica Bajo Medio Alto

Cadena de caracteres

Profundidad Doble

Longitud (cm) Longitud Doble

Ancho (cm) Ancho Doble

¿Existe un dique? Si No Doble

Altura del dique (cm) Altura_D Doble

Longitud del dique (cm) Longitud_D Doble

Ancho del dique (cm) Ancho_D Doble

Observación Observacion

Cadena de caracteres

Fotos y archivos Fotos y archivos Adjunto

Tabla 9 Formulario de validación de las denuncias ciudadanas

En la figura 6 se muestra el flujograma de trabajo para la recolección de datos por validación de denuncia ciudadana y recolección de datos de campo en el trayecto al punto de interés. En este sentido, se menciona que, la salida de campo se genera a partir de una denuncia ciudadana la cual necesita validación, por lo que se procede a la coordinación logística de vehículo, para realizar la inspección de campo sobre la denuncia ciudadana y el deterioro del pavimento que se encuentra en la trayectoria hacia el punto de interés. Finalmente, estos datos son reportados mediante informe.

Formulario

Survey123:

Denuncia ciudadana

Coordinación logística

Inspección de campo

Deterioro del pavimento durante el recorrido de la inspección

Denuncia ciudadana

Figura 6 Adquisición de datos: Validación de denuncias ciudadanas y recopilación de datos sobre el deterioro del pavimento en el trayecto hacia la denuncia ciudadana

3.4.3.2. FORMULARIO PARA EL SEGUIMIENTO DE OBRAS PÚBLICAS:

FIELD MAPS

El formulario para el seguimiento de obras públicas se realiza a través de Field

Maps Designer. La tabla 10 muestra las variables de interés para el presente trabajo, donde se destaca la fecha, fotos, y la atención de la denuncia. Así también, se pone hincapié en el editor y fecha de edición para identificar quien realiza el trabajo y el tiempo en el que se completa.

Nombre de visualización

EditDate

Nombre de campo

Etiqueta Tipo de campo

EditDate Fecha

Editor Editor

¿Se está atendiendo la denuncia?

Se_est_atendiendo_la_denuncia

Sin atención En obra Solucionado

Cadena de caracteres

Cadena de caracteres

Fecha Fecha Fecha

Fotos y archivos Fotos y archivos Adjunto Tabla 10. Formulario de seguimiento de obras públicas.

En la figura 7 se muestra el proceso de seguimiento de las obras públicas donde los profesionales recopilan los datos y realizan la planificación del mantenimiento y corrección del deterioro del pavimento. Una vez que se hayan seleccionado los puntos, se procede a la inspección de los fiscalizadores, quienes toman registros fotográficos para validar el avance de obra, catalogándose como: Solucionado, En obra o Sin atención.

CONFIGURACIÓN DE LA APLICACIÓN FIELD MAPS DESIGNER

Se establece las barreras geográficas, denominadas “Área urbana Guayaquil”, en donde se toma la acción de alertar al servidor público al salir de esta barrera con el mensaje: “Estás fuera de la zona urbana de Guayaquil”. Se habilita el modo sin conexión, que permite que el mapa se pueda descargar y utilizar en ubicaciones que no disponen de una conexión fiable a internet. Las capas que se comparten son:

• Geobaches (datos previos 2022)

• Validación de denuncias ciudadanas (Formulario).

• Seguimiento de obras públicas (Formulario)

• Atención a denuncias ciudadanas (Asignación de tareas).

• Distritos Guayaquil (barreras geográficas).

Estas capas se pueden observar en el mapa del administrador de GyeRoad, como se muestra en la figura 8, cuyo contenido no es compartido para otros usuarios de la organización. Los permisos para los servidores públicos se limitan para agregar datos, y no para la modificación y eliminación de estos

Figura 8. Mapa de administrador: Atención a denuncias ciudadanas.

En cuanto a la configuración de la aplicación, se precisa un cálculo de promedio GPS de 5 puntos. La recopilación de nuevas entidades se realiza con un mapa centrado en el punto donde se agrega la ubicación. En caso de que se ubique la dirección de forma manual, se advierte sobre el tema. El tamaño de fotos permitidas es grande. Muestra tipos relacionados durante la captura. Se descarta la opción de eliminar los puntos durante la recopilación.

Se permite la captura de una entidad marcada existente, y se permite copiar los atributos de la entidad. Se brinda la posibilidad de que los trabajadores móviles limiten las entidades que se muestran en el mapa. A excepción de distritos Guayaquil, ya que sirve de barrera geográfica. El uso compartido de la ubicación no está habilitado. El nivel de detalle de las áreas del mapa se define con un nivel mínimo de 1:80.000 (ciudad) y máximo de 1:400 (habitaciones). Finalmente, se permite la edición de varias entidades al mismo tiempo.

ASIGNACIÓN DE TAREAS (WORKFORCE)

Para la asignación de tareas se utilizó WorkForce, en donde se estableció el tipo de asignación, usuarios y diseño de mapa. En el presente caso, se tiene únicamente dos usuarios: el rol de controlador que es el propietario de la cuenta, y es el responsable de crear y asignar el trabajo; y el trabajador móvil, que se encarga de completar las asignaciones de campo (figura 9). Es necesario destacar que, posteriormente se puede añadir a los servidores públicos de la organización para que se encarguen de tareas específicas. Así también, se puede agregar tareas. El tipo de asignación establecidos para el presente trabajo son:

• Validación de denuncias ciudadanas.

• Seguimiento de las obras públicas

Figura 9. Asignación de tareas por Work Force.

Adicionalmente, se vincula ArcGIS Field Map y ArcGIS Navigator para facilitar la recolección de datos e imágenes que validen la información sobre las denuncias ciudadanas y el seguimiento de obras públicas (Figura 10).

Figura 10. Integración de la aplicación.

En cuanto al diseño delmapa del controlador,se presenta la figura 11, en donde se emplean las capas almacenadas en el ArcGIS online. De igual manera, sucede con el mapa del trabajador, quien posee los mismos atributos, a excepción del formulario de GyeRoad del App Survey123 (figura 10).

De esta manera, se observa:

• Validación y seguimiento de denuncias ciudadanas – Validación de denuncias ciudadanas: Ubicación de los puntos donde se registran el deterioro de la red vial cantonal urbana (agujeros y levantamiento de vías).

• Validación y seguimiento de denuncias ciudadanas – Seguimiento de obras públicas: Ubicación de los puntos donde se registran trabajos de obras públicas para solucionar el deterioro de la red vial cantonal urbana.

• Assignments: Puntos de las tareas designadas

• GyeRoad: Denuncia ciudadana form: Ubicación de las denuncias ciudadanas recopiladas por el formulario del App Survey123.

• Geoagujeros_gbd: Base de datos previa de las denuncias ciudadanas

• Workers: Ubicación de los trabajadores

• Distritos Guayaquil: Polígonos de división política interna del área urbana de Guayaquil

• OpenStreetMap: Mapa de navegación

La asignación de tareas se realizó mediante un cronograma, en el que se establecieron los días noviembre 30 y diciembre 1 de 2023, para realizar la inspección a los puntos establecidos. La recopilación de información no se limitó a los mismos, sino que, se continuó recopilando datos en el caso de que se encontraran vías deterioradas en el trayecto. Es así como, se cumple con las tareas asignadas y se enriquece la base de datos mediante la recolección de datos en campo (figura 12).

3.4.4. FASE 4: ELABORACIÓN DE GEODATABASE

Para esta fase se revisa la metodología tradicional de la organización para la gestión de datos espaciales. A partir de esta información, se plantea la geodatabase multiusuario de carácter centralizado.

Por otro lado, gracias a los procesos de recopilación de información anteriormente expuestos, se construye finalmente la geo database actualizada.

Esta nueva data se conforma de los puntos de ubicación de agujeros y diques (levantamiento del asfalto) debido a la inspección de campo y la validación de denuncias ciudadanas. Para la gestión de la geo database es necesario aclarar que los permisos de modificación de la base de datos general son única y exclusiva del propietario. Sin embargo, se brindan permisos para agregar data y visualización tal como se muestra en la tabla 11

Servicio

Validación de denuncias ciudadanas

Seguimiento de obras públicas

Programa

Work Force

Work Force

Atención a denuncias ciudadanas WorkForce

Denuncia ciudadana

Survey123

GyeRoad: Análisis Dashboard

GyeRoad StoryMaps

Permiso de visualización

Miembros de la organización

Miembros de la organización

Miembros de la organización

Administrador (propietario)

Miembros de la organización

Todo el público

Tabla 11. Permisos

Permiso de agregar datos

Miembros de la organización

Miembros de la organización

Miembros de la organización

Todo el público

Administrador (propietario)

Administrador (propietario)

El ingreso de datos está controlado por el ID del miembro del usuario, por lo que, la construcción de la geo database multiusuario asegura que se detecta la persona responsable de agregar datos. Así también, es necesario mencionar que, este trabajo permite que más personas sean parte de la modificación de datos, registrándose en el campo “creador” su ID. No obstante, en este proyecto se limitó a la cuenta existente. En el Anexo A se detalla la creación de la geodatabase multiusuario.

3.4.5. FASE 5: ANÁLISIS DE RESULTADOS Y EXPOSICIÓN DE DATOS.

3.4.5.1. ANÁLISIS ESPACIAL

En este apartado se realiza una estadística espacial y análisis de puntos calientes optimizados para determinar los distritos y las zonas con mayor

recurrencia de agujeros en el pavimento según el historial (2022-2023). Así también, en esta etapa se diseñan los mapas que serán usados para la exposición de resultados.

En primer lugar, se realiza un recuento de los agujeros en el pavimento del año 2022 y 2023, que luego se comparan en cuanto a su cantidad y distribución espacial. En este sentido, se realiza un mapa de densidad de puntos donde se evidencia el patrón del deterioro vial conforme a los distritos urbanos. Así también, se realiza el análisis de puntos calientes optimizados (PCO) para el 2022 y 2023. Estos resultados se emplean para realizar una comparación de PCO, con el que se detalla de mayor manera la tendencia del deterioro vial del 2022 al 2023.

Para desarrollar esta actividad, se toma en consideración una cuadrícula de 100 metros, con un tamaño de vecindario de 500m. La tendencia se interpreta conforme a los cambios suscitados del 2022 al 2023, encontrándose situaciones como las presentes en la tabla 12.

Denominación

Frío a caliente

No impor a caliente

Caliente a caliente

Caliente a no impor

No impor a no impor

Frío a no impor

Frío a frío

No impor a frío

Caliente a frío

Año A

Pocos puntos de deterioro vial

Sin puntos

Muchos puntos de deterioro vial

Muchos puntos de deterioro vial

Año B Interpretación

Muchos puntos de deterioro vial

Puntos de deterioro vial

Muchos puntos de deterioro vial

Sin puntos

Incremento del deterioro vial

Nacimiento del deterioro vial

Persistencia máxima del deterioro vial

Extinción del deterioro vial

Sin puntos Sin puntos Sin relevancia

Pocos puntos de deterioro vial

Pocos puntos de deterioro vial

Sin puntos

Muchos puntos de deterioro vial

Sin puntos

Pocos puntos de deterioro vial

Extinción del deterioro vial

Persistencia mínima del deterioro vial

Pocos puntos de deterioro vial Incremento mínimo del deterioro vial

Pocos puntos de deterioro vial

Reducción del deterioro vial

Tabla 12. Categorización del análisis de puntos calientes optimizados.

3.4.5.2.

EXPOSICIÓN DE RESULTADOS

Para el análisis y exposición de datos se emplea ArcGIS Story Maps, ArcGIS Dashboard e InstantApps con el cual se presenta los resultados hacia la comunidad y los trabajadores de la empresa, respectivamente. A continuación, se explicará a detalle.

ARCGIS STORY MAPS

Gracias a las facilidades que presenta ArcGIS Story Maps se expone los resultados de la recopilación de datos sobre el deterioro de la red vial cantonal urbana de Guayaquil. La selección de este servicio se basó en los mapas de contraste respecto a la data 2022 vs 2023, con lo cual se puede observar las zonas de calor, en donde se acumulan vías deterioradas. Así también, se presenta el mapa de contraste sobre las denuncias ciudadanas del 2022 vs la respuesta del GAD Guayaquil, comprendiendo que se categorizan: sin atención, en obra y solucionado. Resaltando que, los datos mostrados son los recolectados en el presente trabajo, y no se cuenta con los datos de la alcaldía.

ARCGIS DASHBOARD

La exposición de datos dentro de la organización se lo realiza a través de ArcGIS Dashboard, para demostrar la ubicación de los distritos donde se requiere que se realicen obras públicas de reparación y mantenimiento de la red vial cantonal urbana de Guayaquil. Así también, esta información permite distinguir las vías en donde se realizan las obras y las condiciones en las que se encuentra la vía. La exposición de estos datos es interna. Por consiguiente, sólo los miembros de la organización pueden observar dichos resultados

INSTANTAPPS

Con el programa InstantApps se selecciona el visor de adjuntos para mostrar las fotografías de los puntos de deterioro del pavimento de la red vial cantonal urbana de Guayaquil. De esta manera, se confirma la necesidad de

planificación de proyectos de obras públicas para el mantenimiento y corrección del pavimento.

3.4.6. FASE 6: EVALUACIÓN DE LA METODOLOGÍA PROPUESTA.

CRITERIOS, PARÁMETROS E INDICADORES.

Gerski (2024), quien utilizó Field Maps y Dashboard de ArcGIS Online para facilitar las colaboraciones y exhibiciones visuales dentro del departamento de obras públicas, concluyó que, en instituciones públicas, las metodologías digitales para la recolección de datos geoespaciales y exposición de resultados son adecuadas para reducir el tiempo, flujo de trabajo (procesos), recursos físicos y humanos

Mientras tanto, Sumet et al. (2021) mencionan que el formulario Survey123 es adecuado para la obtención de datos espaciales en campo, análisis y exposición de resultados. Mientras tanto, Baumann y Smith (2023) señalan que el mayor indicador del uso de WorkForce y Dashboard de ArcGIS Online fue el tiempo, ya que se ahorraron 8.000 al año, realizando 23.776 asignaciones en 6 proyectos en 2 años.

Ante estas premisas, para evaluar la metodología propuesta respecto al proceso de recopilación de datos y exposición de resultados sobre el deterioro del pavimento de la red vial urbana de Guayaquil, se tiene en cuenta la variable tiempo, cantidad de datos recopilados y flujo de procesos, con los indicadores y criterios expuestos en la tabla 13.

Variable Indicador

Tiempo Tiempo de validación de datos de resultados dentro de la jornada laboral

Cantidad de datos recolectados

Criterio

Menor tiempo

Cantidad de datos recolectados Mayor cantidad

Flujo de procesos Flujograma de procesos de validación de denuncias ciudadanas

Tabla 13 Indicador y criterios de selección.

Menor cantidad de procesos

ANÁLISIS DE RESULTADOS

Para seleccionar la metodología que cumple con los criterios se realiza una comparación de estadística descriptiva (recuento de cantidad) tal como se observa en los indicadores tiempo y cantidad de datos recolectados. Mientras que, el flujo de procesos se visualiza con los cambios en el flujo de trabajo.

En la fase de análisis de datos, como se mencionó, se emplea de estadística descriptiva para el recuento de la cantidad de tiempo y datos recolectados tanto en la metodología tradicional y propuesta. De esta manera, la comparación de los indicadores permite identificar la metodología que cumpla con el criterio de selección. De esta forma, se determina la metodología más eficiente.

En el caso del flujo de procesos, representa el cambio organizacional y técnico, por lo que, se tiene como indicador al flujograma de procesos de validación de denuncias ciudadanas. De esta manera, en el apartado de análisis se selecciona la metodología que cumpla con el criterio de menor cantidad de procesos.

4. ANÁLISIS DE RESULTADOS

4.1. RESULTADOS.

4.1.1. DETERIORIO DE LA RED VIAL CANTONAL URBANA DE GUAYAQUIL.

A través de la recopilación bibliográfica de las denuncias ciudadanas expuestas en la prensa se establecieron 52 puntos, los cuales representan los agujeros reportados a lo largo de la urbe porteña. Con estos datos se construye la primera geodatabase file. Posteriormente, gracias a la jornada de inspección de campo se identificaron 94 agujeros en varios distritos de Guayaquil, sólo realizando el recorrido hacia el punto de tarea asignada, los cuales fueron 8. Esta información demuestra la facilidad con la que se puede recolectar información. En la figura 13 se muestra el mapa de deterioro de vías 2022 y 2023.

Figura 13. Mapa de deterioro vial 2022 y 2023. Fuentes de datos: GAD Municipio de Guayaquil, 2022; IGM, 2022; Secretaría Técnica de Comité Nacional de Límites Internos, 2022

En la figura 14 se muestra la frecuencia de agujeros por distrito de Guayaquil en 2022. Se identifica que, de los 52 agujeros reportados, 11 se encuentran en el distrito Sur II, 10 en el distrito Centro Norte I y Noroeste I, y 8 en el distrito Centro. Los demás agujeros del pavimento se reparten en los distritos restantes. A excepción del distrito Chongón, Noroeste II, Norte IV, Sur I y Suroeste.

Figura 14. Frecuencia de agujeros por distrito 2022.

Mientras que, en el caso del deterioro vial 2023, donde se reportaron 94 agujeros, se encuentra que 23 están en el distrito Sur II, 13 en el distrito Noroeste I, y 11 en el distrito Centro (figura 15). Por lo tanto, se evidencia que el distrito Sur II es el que más agujeros presenta. Los demás agujeros del pavimento se reparten en los distritos restantes. A excepción del distrito Chongón, Noroeste II, Noroeste III y Norte IV.

Figura 15. Frecuencia de agujeros por distrito 2023.

En cuanto al seguimiento de obras públicas, se encontraron 8 puntos de interés que están programados para su atención. En la figura 16 se identifica el

porcentaje de atención de estas 8 denuncias ciudadanas del 2022, donde el 25% se encuentra en obra, 50% solucionado, y 25% sin atención.

Figura 16. Seguimiento de obras públicas.

La ubicación de los trabajos de obras públicas planificadas se muestra en el mapa de la figura 17, donde se aprecia su categorización de solucionado, en obra y sin atención.

Las calles donde se han solucionado las problemáticas del deterioro del pavimento son:

1. Bajada del distribuidor de tráfico de la vía Perimetral a vía a La Costa (Distrito Oeste).

2. Av. Benjamín Rosales (Distrito Norte I).

3. Av. Isidro Ayora (Distrito Norte III).

4. Av. Simón Bolívar (Distrito Centro).

Las calles donde se encuentran trabajos en obra son:

1. Av. Hugo Cortés Cadena (Distrito Sur II).

2. Av. Doctor Teodoro Maldonado (Distrito Centro Norte II).

Finalmente, las denuncias sin atención son:

1. Av. Francisco de Orella (Distrito Norte III).

4.1.2.

DISTRIBUCIÓN GEOGRÁFICA.

En la figura 18 se muestra el mapa de densidad de puntos del deterioro del pavimento 2022 y 2023, donde se aprecia que existe una concentración de puntos en 2 sectores principales: a) distrito Noroeste, Norte III y Centro Norte II; y, b) Sur II.

Figura 18. Mapa de densidad de puntos 2022 y 2023.

Un análisis a mayor detalle se realiza con la herramienta PCO. El resultado del PCO 2022 muestra una acumulación del deterioro vial con 99% de certidumbre en los distritos Noroeste I, Norte III, Centro Norte I, Centro Norte II, Centro, Sur II, Norte I, Norte II y Oeste (figura 19).

Figura 19. Mapa de análisis de puntos calientes optimizados 2022.

Por otro lado, el resultado del PCO 2023 muestra una acumulación del deterioro vial con 99% de certidumbre en los distritos Noroeste I, Norte III, Norte II, Centro Norte II, Centro Norte I, Norte I, Centro, Suroeste, Sur I y Sur II (figura 20).

Figura 20. Mapa de análisis de puntos calientes optimizados 2023.

Finalmente, en la figura 21 se presenta la comparación de los resultados del análisis de puntos de calor optimizados del 2022 frente al 2023.

Figura 21. Mapa de comparación de puntos calientes optimizados 2022-2023.

Los resultados de esta comparación resaltan cambios, como la aparición de nuevos agujeros en el pavimento, persistencia y solución de los mismos, tal como se muestra en la tabla 14. Cabe la pena resaltar que, en el caso “no impor a no impor” representa los distritos en donde no se registraron datos en 2022 y 2023, es decir, son zonas en donde no se realizó recolección de datos.

Distritos Urbanos Guayaquil

Tipo Cambios

No impor a caliente

Aparición de nuevos agujeros en el pavimento (baches)

Caliente a caliente Persistencia del deterioro del pavimento

Caliente a no impor Deterioro del pavimento solucionado

No impor a no impor Sin registros en ambos años

Tabla 14. Cambios en el deterioro del pavimento del 2022 al 2023.

Es interesante que, a pesar de que se encontraron 8 casos de deterioro del pavimento que se registran dentro de la planificación de obras públicas, se observó en el análisis de comparación de PCO a más puntos que fueron atendidos, de los cuales no se tiene registro o conocimiento, por lo que no se colocaron dentro del mapa de seguimiento de obras públicas. Esta es una situación que se propone solucionar con la presente metodología, puesto que, el registro fotográfico del avance de obra se colocaría dentro de la nube, siendo capaz de buscar históricos de atención de denuncias ciudadanas.

En cuanto al deterioro de la red vial, es claro que existe persistencia en la falta de mantenimiento o rehabilitación del pavimento en los distritos Centro, Sur II, Norte I, Norte III y Noroeste I. Así también, se incrementó la cantidad de agujeros en el pavimento de estos distritos y también del Sur I, Suroeste, Norte II, Centro Norte I y Centro Norte II.

4.1.3. EXPOSICIÓN DE RESULTADOS.

A partir de dicha información se procedió a realizar la exposición de información al público y entre los miembros de la organización. Por tal motivo, se hizo uso de herramientas digitales que ofrece ESRI (Environmental Systems Research Institute). En primer lugar, se emplea storymaps para presentar al público las vías con mayor cantidad de agujeros en Guayaquil. Así como, se indica el propósito del proyecto, se muestra las variaciones del deterioro de vías 2022 –2023, y los proyectos de Obras Públicas conocidas hasta el momento para solucionar ciertos puntos.

De esta manera, se incentiva a la comunidad a que esté activa en los reclamos sobre el deterioro brindándoles el enlace del formulario Survey para que reporten los agujeros. Adicionalmente, se brinda un enlace al visor de adjuntos, con el cual se pretende señalar las zonas en concreto que requieren de mantenimiento por parte del departamento de Obras Públicas.

En la figura 22 se presenta el primer mapa de StoryMaps, con el cual se exponen capas como: deterioro vial 2022 (Geobaches), deterioro vial 2023 (Validación de denuncias ciudadanas), distritos, agujeros por distrito, survey, y seguimiento de denuncias ciudadanas.

En esta figura se muestra la facilidad con la que se puede demostrar que una actividad se está realizando en un lugar determinado. En este caso, se encontró que el punto asignado como tarea para establecer si se está atendiendo la denuncia, actualmente se encuentra en etapa de obra, para lo cual, se adjunta la prueba, junto con la fecha de la edición (información adquirida mediante inspección de campo).

Por otro lado, se hace uso del visor de contraste para establecer las diferencias entre el deterioro vial 2022 y 2023. Dado lo dinámico del mapa, es fácil contemplar las zonas en donde se han incrementado los agujeros y en donde se han mantenido desde el año pasado.

En la figura 23 se presenta un mapa de contraste entre la capa de deterioro vial 2022 (Geobaches.shp) y el seguimiento de obras públicas (2023). En este ejemplo se evidencia las acciones que se llevan a cabo en el punto, observándose que, en 2022 se presentó la denuncia ciudadana, y para junio 2023 ya no existe dicho inconveniente en la zona de estudio.

23 StoryMaps: Visor de contraste del deterioro vial 2022 y la atención de obras públicas.

Como se ha demostrado, las aplicaciones de ArcGIS han facilitado la toma de pruebas respecto al estado de la red vial cantonal urbana de Guayaquil. En contraste con la database 2022, de la que no se tiene fotografías de la realidad del estado del pavimento. Por tal motivo, se hace uso de la aplicación instantánea Visor de adjuntos, el cual es un programa que facilita la comprensión de la gravedad de la situación de las vías (figura 24).

Finalmente, la exposición estadística de los datos recolectados se muestra mediante ArcGIS Dashboard. Esta herramienta dinámica facilita la comprensión de datos mediante acciones de zoom y resalte de atributos. En la figura 25 se muestra el inicio del visor (Geoportal). Mientras que, en la figura 26 y 27 se muestra el Dashboad en dispositivos desktop y móvil, respectivamente.

En ambos se destaca el uso de gráficos de estadística descriptiva y adjuntos propios de la base de datos alojada en la nube.

4.1.4. EVALUACIÓN DE LA METODOLOGÍA PROPUESTA.

4.1.4.1. EVALUACIÓN DE LA METODOLOGÍA.

Este apartado muestra los resultados tanto del objetivo 2 como del 4, ya que, en ambas se requirió del estudio de la metodología para la propuesta y creación de un sistema de gestión de datos espaciales con relación a la recolección, procesamiento y exposición de datos.

De modo que, para este apartado se revisó la metodología tradicional, la cual se basa en el uso de shapefile modificados localmente por cada trabajador. Para alimentar la última versión de la geodatabase, el administrador solicita los archivos shapefile de cada profesional y los unifica. Esta situación se realiza cada vez que el director solicita información del estado del pavimento en la RVCU. Esta información revela que la gestión de datos se realiza mediante un sistema de base de datos distribuidas o descentralizada.

Como problemáticas, se evidencia la redundancia, puesto que, a veces los técnicos utilizaban versiones antiguas para hacer las modificaciones, situación que perjudicaba a la geodatabase final.

Es necesario mencionar que, en la geodatabase no se guarda las fotografías. De modo que, el registro fotográfico se limita al informe técnico. Esto genera que no se pueda validar el deterioro del pavimento en mapa, siendo un problema en la exposición de datos para los directores y jefes de área.

Por otra parte, cabe mencionar que, no existen registros digitales del seguimiento de obras públicas, únicamente, se tiene informes de seguimiento. De modo que, tampoco se expone a la ciudadanía la cantidad de denuncias que han sido atendidas durante el año.

Ante esta situación, se plantea una metodología basada en la gestión de base de datos multiusuario centralizada. De esta manera, se planteó solucionar las problemáticas de redundancia y validación de denuncias ciudadanas. Además de brindar mayor facilidad en la exposición de datos.

En el caso del multiusuario, se construye una geodatabase que en el que se definen roles y permisos, de modo que, se realiza una trazabilidad de las modificaciones de los datos por los trabajadores, y se asegura un respaldo en la nube. Así también, se soluciona la problemática de exposición de datos, siendo anexados los registros fotográficos para facilitar la comprensión de resultados al público en general y directores.

En virtud de lo expuesto, en este apartado se evalúa la metodología propuesta para la adquisición de datos, visualización y análisis geográfico. En este sentido, se presenta la tabla 15, en la cual se muestra la comparación entre la metodología tradicional (empresa) y la propuesta (nueva) con respecto al campo formativo, finalidad del campo, justificación de la metodología, características y fases.

Metodología

Finalidad del campo

Justificación de la metodología

Tradicional Adquisición de datos espaciales

Identificar los puntos de deterioro del pavimento de la red vial cantonal urbana de Guayaquil mediante inspecciones de campo por denuncia ciudadana entregada en ventanilla universal.

Esta metodología se emplea para tener constancia de la denuncia ciudadana (oficio de ventanilla universal), validar la denuncia con inspección de campo, ampliar la base de datos y brindar un informe de la severidad del deterioro del pavimento a la dirección de Planificación para el desarrollo de proyectos de Obras Públicas.

Características Fases

Se aplica una metodología tradicional de contacto físico con la ciudadanía, donde el usuario debe acercase a la ventanilla universal e ingresar su denuncia mediante oficio.

Éste pasa a la dirección correspondiente donde se designa un técnico, fecha y logística para realizar la inspección.

En la inspección se toma fotografías, punto de coordenadas y se registran las principales características del deterioro del pavimento, así como la dirección del lugar.

Posteriormente, se pasa a la digitalización del punto en el sistema ArcGIS.

Finalmente, elaboran el informe técnico para por cada una de las denuncias ciudadanas registradas en oficio de ventanilla universal.

Recepción de denuncia ciudadana

•1 semana (ventanilla universal)

Coordinación logística vehicular

•1 semana (vehículo y chofer)

Inspección de campo (Validación de denuncias ciudadanas)

•1 día (puntos de denuncias ciudadanas)

Digitalización del lugar

•10 minutos (por puntos en ArcGIS)

Elaboración de informe técnico

•2 horas por denuncia ciudadana (punto)

Metodología

Campo formativo

Finalidad del campo

Justificación de la metodología

Características

Tradicional

Visualización

Exponer resultados para la organización

Se presentan los shapefiles de puntos del deterioro del pavimento.

Se integran los shapefiles por pedido de la dirección de planificación.

La organización no tiene acceso a la visualización de los datos sin previo informe de necesidad.

Fases

Consolidación de la data por el administrador conforme lo solicite dirección de planificación

Análisis geográfico

Tomar decisiones para la planificación de proyectos.

La definición de proyectos se los realiza conforme lo establece el Plan de Desarrollo y Ordenamiento Territorial y prioridades que defina el director del área de Planificación y Obras Públicas.

El administrador se encarga de realizar el mapa con los datos de deterioro del pavimento. No se incluye flujo de tráfico, tipo de vía o nombre.

El administrador entrega un mapa físico.

La toma de decisiones se define según criterio del director.

Visualización de la data con previo informe de necesidad.

Administrador construye el mapa

Se entrega mapa físico

La toma de decisiones se basa en el criterio del director

Metodología

Campo formativo

Finalidad del campo

Justificación de la metodología

Características

Fases

Propuesta (Nueva)

Adquisición de datos espaciales

Identificar los puntos de deterioro del pavimento de la red vial cantonal urbana de Guayaquil mediante inspecciones de campo para la validación de denuncia ciudadana empleando aplicaciones geoespaciales.

Esta metodología busca optimizar el tiempo e incrementar la cantidad de denuncias ciudadanas, por lo cual, se emplea el formulario Survey123 para establecer un enlace digital con la comunidad. Se utiliza la aplicación WorkForce y Field Maps para definir roles, permisos y tareas de validación de denuncias ciudadanas, cuyo formato admite la inclusión de datos del deterioro de pavimento que encuentren camino a la denuncia ciudadana. Finalmente, se usa Dashboard, StoryMaps e InstantApps para exponer los resultados de los trabajos de adquisición

La recepción de la denuncia ciudadana se lo realiza vía enlace digital mediante el formulario Survey123.

Esto es receptado por el administrador y él es el encargado de definir la tarea de validar la denuncia ciudadana mediante WorkForce y Field Maps. El segundo paso es igual, ya que la logística no se está cambiando

La inspección de campo se realiza a los puntos definidos por la denuncia ciudadana. No obstante, se insta al servidor público recopilar datos del deterioro del pavimento dentro de la trayectoria al lugar de interés. Este proceso lo realizan mediante WorkForce, con el cual se rellena un formulario en donde se digitaliza el punto, se agrega las características (severidad e intensidad del daño) y su respectivo registro fotográfico. Es destacable que, se elimina la digitalización de puntos de denuncias ciudadanas.

En este proceso se alimenta la geodatabase de ArcGIS Online, con la cual se realiza el Dashboard, StoryMaps e InstantApps para la exposición de datos a la organización y la sociedad.

La elaboración del informe es por todo el recorrido.

Recepción de denuncia ciudadana

•1 día (Survey123)

Coordinación logística vehicular

•1 semana (vehículo y chofer)

Inspección de campo (Validación de denuncias ciudadanas)

•1 día (puntos de denuncias ciudadanas)

Elaboración de informe técnico

•4 horas por recorrido diario de denuncias ciudadanas.

Metodología

Propuesta (Nueva)

Campo formativo

Finalidad del campo

Justificación de la metodología

Visualización Exponer resultados para la organización y la sociedad Se presentan la geodatabase corporativa del deterioro del pavimento.

Análisis geográfico Tomar decisiones para la planificación de proyectos.

La definición de proyectos se los realiza conforme las necesidades de la ciudadanía y el Plan de Desarrollo y Ordenamiento Territorial.

Características

Dado que la geodatabase corporativa se alimenta en tiempo real por los inspectores de campo, se visualiza en las aplicaciones StoryMaps, InstantApp y Dashboard los cambios del estado de las obras públicas y la validación de denuncias ciudadanas.

De conformidad con lo que decidan los directores, se pone a disposición de la ciudadanía la visualización de los resultados de seguimiento de obras públicas y validación de denuncias ciudadanas.

El administrador actualiza y corrige los datos de la geodatabase corporativa para actualizar el visor del mapa digital que incluye el base map de navegación para tener información del flujo de tránsito, nombre de las vías y tipo de vías.

La exposición de datos es de forma digital y conforme a los distritos del área urbana de Guayaquil.

La toma de decisiones se realiza conforme los puntos calientes, el tiempo sin atender el deterioro del pavimento, flujo de tráfico y tipo de vía.

Fases

Geodatabase corporativa alimentada a tiempo real.

Geodatabase corporativa con acceso de visualización a nivel organizacional y público.

Administrador actualiza la data del visor

Se entrega mapa digital

La toma de decisiones se basa en el análisis geográfico

Tabla 15. Evaluación de la metodología para adquisición de datos, visualización y análisis geográfico.

4.1.4.2.

DIFERENCIAS Y SEMENJANZAS DE LAS METODOLOGÍAS.

A continuación, en la tabla 16 se muestras las diferencias y semejanzas de las metodologías según los campos formativos.

Campos formativos

Adquisición de datos espaciales

Metodologías Diferencias Semejanzas Tradicional Propuesta

Se incita la toma de datos a partir de la denuncia ciudadana en físico.

Se emplean shapefile de puntos.

Los shapefiles no contienen fotografías. Se realiza un informe para cada punto donde se agrega el registro fotográfico.

Se integran los shapefiles por pedido de la dirección de planificación.

Se incita la toma de datos a partir de la denuncia ciudadana por formulario Survey123.

Se emplea el formulario WorkForce para alimentar la geodatabase corporativa

El formulario contiene fotografías, dirección GPS y las características del deterioro del pavimento. Se realiza un informe del circuito de inspección.

Se mantiene el proceso de coordinación logística vehicular.

Visualización

Análisis geográfico

Geodatabase corporativa alimentada a tiempo real. El acceso a la visualización de datos lo decide el director. La organización no tiene acceso a la visualización de los datos sin previo informe de necesidad.

El administrador construye el mapa

Se expone el mapa impreso de las zonas que decide el director.

Geodatabase corporativa con acceso de visualización a nivel organizacional y público.

Administrador actualiza la data del visor

Se expone los resultados del análisis de puntos calientes y comparación estadística de agujeros por distrito de manera digital Se complementa con el uso de base map de navegación para observar el flujo de tráfico, tipo y nombre de vía.

La toma de decisiones se basa en el criterio del director

La toma de decisiones se basa en el análisis geográfico

Tabla 16 Diferencias y semejanzas de las metodologías.

El director de planificación es el que toma las decisiones para la planificación de obras públicas.

4.1.4.3.

EVALUACIÓN DE LOS INDICADORES.

Con la evaluación de las fases de la metodología por campo, se observa las diferencias en las variables tiempo, baches y proceso tanto de la metodología tradicional como la propuesta.

En el caso de la metodología tradicional, el tiempo total del proceso fue aproximadamente de 2 semanas, 1 día y 3 horas (varían las horas conforme la cantidad de puntos a digitalizar y su respectivo informe). Por otro lado, en cuanto a la cantidad de denuncias receptadas, al año 2022 se recopilaron 52 datos espaciales del deterioro del pavimento.

Mientras que, en el caso de la metodología propuesta, el tiempo total de este proceso es de 1 semana, 2 días y 4 horas aproximadamente. En cuanto a la cantidad de denuncias ciudadanas por agujeros en pavimento, se obtuvieron 94 datos espaciales del deterioro del pavimento.

En la tabla 17 se demuestra que la metodología propuesta para la adquisición de datos espaciales redujo el tiempo, incrementó la cantidad de denuncias por baches diarios. Finalmente, se detecta la simplificación del proceso de la adquisición de datos espaciales.

Variables

Metodología tradicional Metodología propuesta

Tiempo 2 semanas, 1 día y 3 horas. 1 semana, 2 días y 4 horas.

Cantidad de datos recolectados 52 94

Proceso de adquisición de datos espaciales 5 pasos.

4 pasos (simplificación de la digitalización de puntos en oficina).

Tabla 17. Comparación de indicadores.

4.2. ANÁLISIS

ANÁLISIS DEL CUMPLIMIENTO DEL OBJETIVO ESPECÍFICO 1.

Los mapas de deterioro vial 2022 y 2023 permitieron conocer el deterioro en el pavimento de la red vial cantonal urbana de Guayaquil No obstante, la recopilación de datos fue diferente para ambos casos. Para la construcción del primer mapa se utilizó un shape de puntos que contenía la intensidad del deterioro. Mientras que, el mapa 2023 fue elaborado en base a las rutas para llegar a los puntos de denuncias ciudadanas (Survey123), asignados a los profesionales mediante la aplicación WorkForce.

Esta recopilación de datos espaciales se complementó con el formulario de Field Maps con el que se estandarizó los campos y atributos de la base de datos, incluyendo fotografía para la validación del deterioro del pavimento.

Estos resultados se obtuvieron gracias a la metodología de Sumet et al. (2021) para la recolección, análisis y exposición de datos espaciales recopilados en campo con la aplicación Survey123. Así concuerdan Norton et al. (2019), quienes confirman que el uso del formulario Survey123 acelera el proceso de recopilación de datos.

Mientras que Gerski (2024) asegura que la aplicación Field Maps es adecuada para la recopilación de datos por parte de los funcionarios públicos por el uso de formularios estandarizados.

En este sentido, se brinda respuesta a la primera pregunta de investigación, detectándose que existieron 52 puntos de deterioro vial en 2022 y 94 en 2023. De esta manera, la metodología propuesta recolectó más información sobre la calidad del pavimento que la tradicional.

ANÁLISIS DEL CUMPLIMIENTO DEL OBJETIVO ESPECÍFICO 2.

Para el análisis de este objetivo se requiere tener en cuenta la diferencia de la gestión de base de datos espaciales distribuida y centralizada, dado que la selección del tipo de gestión se basa únicamente en las necesidades de la organización (ESRI, 2020a)

En este sentido, se realizó un estudio de la metodología tradicional de la empresa, donde se diferenció el uso del método de gestión de base de datos distribuida, dado que el personal realizaba localmente los cambios en un shapefile que era recolectado por el administrador, una vez lo solicite el director del departamento. Esta situación trae consigo problemas en la detección de errores de redundancia por trabajar con versiones anteriores a la indicada por el administrador, y la falta de registro fotográfico adjunto, que impide apreciar la problemática por el público general y directores.

Ante esta situación se construyó una geodatabase multiusuario con el shape de puntos del deterioro vial 2022 y los cargados a la nube del 2023. La gestión de datos fue más sencilla en el 2023 debido a que no se le brindó tratamiento, sino que simplemente se cargaron los datos espaciales a la nube, reduciendo el tiempo que toma la recopilación de datos en campo y agregarlos en oficina.

La geodatabase multiusuario se realiza a través de la plataforma ArcGIS Online, que funciona como una nube que se alimenta de los puntos que recolectan los funcionarios públicos mediante el formulario del Field Maps, brindando información de quién se encargó de recoger el dato espacial y la hora.

Así también, se delimitan los roles y permisos de cada perfil. En esta geo database corporativa se tiene un único administrador (FERENA), analistas (2 perfiles) e inspector (4 perfiles). La administradora es quien maneja todos los permisos y gestiona la base de datos espacial. En el caso de analistas pueden realizar consultas sobre la base de datos y modificación, pero no otorgan permisos a los demás usuarios. Mientras que, los inspectores alimentan la nube

de datos, pero no pueden borrar información. Finalmente, se tiene al público en general, que hacen consultas visuales de los datos espaciales.

Para obtención de dichos resultados se empleó la metodología propuesta por Pászto et al. (2021) debido a que se cuenta con el ArcGIS Pro, siendo aprovechado para administrar la geodatabase y la exposición de los resultados mediante las aplicaciones.

En virtud de lo expuesto, se brinda respuesta a la segunda pregunta de investigación, mencionando que las diferencias entre la gestión de datos espaciales de datos distribuida y multiusuario centralizada se reflejan en la comunicación en tiempo real del administrador y técnicos. La modificación e incremento de los datos se realiza a tiempo real, recolectando datos en campo y adjuntando el registro fotográfico. Con la geodatabase multiusuario se asignaron roles y permisos, con los que se mide la trazabilidad de los movimientos del personal dentro de la base de datos.

Adicionalmente, con el cambio de la gestión de datos, se evitó la recolección de shapefiles de cada trabajador y su depuración por parte del administrador, cada que el director lo solicite. La metodología propuesta provee constantemente una base de datos actualizada a tiempo real.

ANÁLISIS DEL CUMPLIMIENTO DEL OBJETIVO ESPECÍFICO 3.

Una vez culminada la creación de la base de datos corporativa, se realiza el análisis geográfico y estadístico descriptivo. Para tal efecto se empleó un análisis de densidad, optimización de puntos calientes para cada año y se compararon entre sí.

Específicamente, este último análisis permitió identificar patrones en el comportamiento de la aparición del deterioro del pavimento de la red vial cantonal urbana de Guayaquil.

Es necesario resaltar que, no se tienen registros de patrones en los distritos Norte IV, Noroeste I y Noroeste III, dado que no se pudo recolectar datos. Esto se debió a motivos de seguridad del personal, ya que estos distritos son considerados zonas rojas, con alta incidencia de delincuencia. Por ende, una limitante en el análisis de datos fue la seguridad, dado que se tomaron los puntos en vías, avenidas y calles relativamente seguras. Por otro lado, en el caso de Chongón, no se pudo recolectar datos debido al gran tráfico vehicular.

En este aspecto, se toma en consideración la metodología y conclusiones de Li et al. (2023), quienes ponen énfasis en la evaluación del desempeño del pavimento en la inspección e histórico de datos para la toma de decisiones para la planificación de obras públicas En este sentido, se expone la necesidad de ampliar las inspecciones técnicas a otros distritos para poder obtener un correcto análisis del territorio.

En este sentido, se brinda respuesta a la tercera pregunta de investigación, detectándose mediante la comparación de puntos calientes optimizados que persiste el deterioro del pavimento en los distritos Centro, Sur II, Norte I, Norte III y Noroeste I. Así también, se detectó el incremento en la cantidad de agujeros en el pavimento de estos distritos y también del Sur I, Suroeste, Norte II, Centro Norte I y Centro Norte II.

Por otro lado, las aplicaciones Dashboard, InstantApp e StoryApp exponen los resultados obtenidos en los anteriores procesos. Estas aplicaciones digitales facilitaron los procesos de seguimiento y validación de denuncias ciudadanas

La reducción de tiempo es notoria.

Estos resultados se obtuvieron empleando la metodología propuesta por Bajjali (2023), dado que se implementa la aplicación StoryMap e InstantApp para la exposición de resultados del mantenimiento y reparación del pavimento de la red vial urbana cantonal. De esta manera, se confirma lo planteado por Subedi et al. (2022), puesto que el uso de SIG facilitó la exposición de los trabajos por parte de entidades públicas, siendo un medio de comunicación efectiva sobre la atención ciudadana

ANÁLISIS DEL CUMPLIMIENTO DEL OBJETIVO 4.

Para cumplir con este objetivo, se realizó la evaluación de la metodología tradicional y la nueva (propuesta). Para tal efecto, se compararon los procesos de adquisición de datos, visualización y análisis geográfico. Para la simplificación de las fases se diseñó un flujograma de procesos que permitió identificar los puntos clave de cada metodología.

Posteriormente, la comparación se realiza sobre aspectos similares y diferentes en la metodología tradicional y la nueva. La comparación de los indicadores y la selección de la mejor metodología se realizó conforme los criterios planteados previamente.

El uso de estos criterios permite contentar la cuarta pregunta de investigación, identificando que la metodología más eficiente es la propuesta (nueva), debido a que fue la más rápida, concluyendo el proceso en 1 semana, 2 días y 4 horas, obteniendo 94 datos espaciales recolectados a lo largo de la trayectoria de las denuncias ciudadanas.

Estos resultados se obtuvieron con la aplicación de la metodología de los otros 3 objetivos anteriores, siendo este objetivo únicamente una comparación de los resultados de procesos anteriores. De esta manera, se demuestra la efectividad del uso de herramientas geoespaciales.

ANÁLISIS DE LA METODOLOGÍA CON PROPUESTAS DE MEJORAS.

Como se ha evidenciado, la metodología propuesta reduce el tiempo e incrementa la cantidad de datos recolectados por los funcionarios públicos. Esto se realiza gracias al uso de herramientas digitales espaciales como Survey123, WorkForce y Field Maps, alimentando la base de datos a tiempo real.

Por tal motivo, se propone que los trabajadores sean capacitados constantemente para el uso de la herramienta cuando el administrador haga cambios en las condiciones y formato de los formularios con el fin de reducir errores al momento de verificar los puntos de denuncia ciudadana.

Así también, se insta al administrador de integrar las herramientas digitales para una asignación eficiente de las tareas, asegurando la calidad de los datos y precautelando su seguridad. En consecuencia, se plantea que los trabajadores tengan diferentes niveles de acceso que aseguren la consistencia de los datos espaciales.

En cuanto a la exposición de datos mediante las herramientas Dashboard, InstantApp e StoryApp se plantea que se realice una colaboración con el Departamento de Comunicación de la municipalidad y el Departamento de Tecnologías de la Comunicación para incluir una página en donde se muestre el avance de obras e histórico. Así también, incluir el histórico de baches y su respectiva atención por parte del Departamento de Obras Públicas de manera anual al geoportal de la institución.

5. CONCLUSIÓN Y RECOMENDACIONES

5.1.

CONCLUSIONES

El uso de las herramientas de ArcGIS facilitó la recopilación de data mediante las inspecciones de campo con el App Field Map y WorkForce. Esto favorece al tiempo de recolección, y agilita los procesos de validación de datos. Además, reduce el tiempo de realizar informes sobre el estado de la red vial cantonal de Guayaquil.

La comparación del análisis de puntos calientes optimizados permite identificar como se ha manejado la administración respecto a la atención de denuncias ciudadanas anteriores. De hecho, con la comparación de los agujeros 2022 y 2023 se evidenció que no se atendieron las denuncias, e, inclusive, incrementaron las zonas con deterioro de la red vial cantonal urbana de Guayaquil. Por lo tanto, es necesario que se realice una ejecución de obras públicas en las zonas en cuestión. En especial, de las áreas donde se reportaron la continuidad de las molestias.

El manejo de datos multiusuario permite establecer el controlde la geodatabase en diferentes jerarquías. El control de esta geodatabase se asemeja al contenido de ArcGIS Online, dado que también se establecen quienes editan y visualizan el contenido. En el presente caso, se manejó la base de datos de ArcGIS Online y la geodatabase multiusuario establecida mediante SQL Server. De tal manera, se restringen los permisos de acuerdo con los roles asignados a cada usuario.

El empleo de las herramientas de ArcGIS permite la exposición dinámica de los datos recopilados en campo. La fácil integración de los programas de recolección de datos (Survey123, Field Maps, WorkForce) con los de exposición de resultados (Dashboard, InstantApps, StoryMaps), junto con la opción de dar permisos para visualización entre la organización y el público, reduce tiempo y procesos.

El principal obstáculo fue la disponibilidad de los datos, por lo que se realizaron inspecciones de campo con observación directa.

Gracias a los resultados obtenidos cumpliendo los objetivos específicos, se comprueba la hipótesis de investigación por lo que se afirma la aplicación de herramientas geoespaciales para la adquisición de datos, validación, seguimiento y exposición de resultados del deterioro del pavimento es eficaz en comparación a la metodología tradicional de la empresa pública.

Así también, estos resultados permiten responder las preguntas de investigación propuestas. De esta manera, se confirma el deterioro de la red vial cantonal urbana de Guayaquil mediante el uso de la aplicación Survey123, Field Maps y WorkForce.

En cuanto a la creación de la geodatabase multiusuario, se comprobó que redujo el tiempo de tratamiento de la data, al brindar un usuario a los técnicos de campo y que éstos alimentaran la nube con la información adjunta en el formulario de Field Maps. Adicionalmente, con la geodatabase multiusuario se protege los datos para evitar la eliminación o manipulación de datos espaciales, por lo que se brinda permisos específicos de acuerdo con el rol.

Contestando la tercera pregunta de investigación, se determina que la red vial cantonal se encuentra altamente deteriorada en los distritos Sur II, Noreste y Centro. siendo que el distrito Sur II incrementó el número de agujeros del 2022 al 2023. Esta información se expuso mediante los programas Dashboard, InstantApp y StoryMaps.

Finalmente, se contesta la cuarta pregunta de investigación comprobando que la metodología propuesta (nueva) redujo el tiempo, incrementó la cantidad de puntos espaciales sobre el deterioro del pavimento mediante denuncias ciudadanas en Survey123 y simplificó los pasos de este proceso.

5.2. RECOMENDACIONES

Se recomienda replicar el presente estudio para otros procesos de recolección de datos espaciales, seguimiento y validación de la efectividad de proyectos en otras empresas públicas y departamentos del Municipio de Guayaquil, con el fin de exponer la situación actual de atención humanitaria del Comité de Operaciones de Emergencia (COE) por gestión de riesgo y Corporación para la Seguridad Ciudadana de Guayaquil (CSCG). Esto se debe a que la construcción de los shapes que realizan ambas empresas es similar al del presente estudio, con inspecciones de campo y registro de puntos vectoriales en oficina. De esta manera, se reduce el tiempo de recolección de datos y se agiliten los procesos internos de atención ciudadana.

Se insta a las municipalidades a brindar seguridad en los datos espaciales para evitar la eliminación de datos o su manipulación mediante el empleo de geodatabases corporativas, dependiendo de la cantidad de información que manejan.

Se sugiere brindar mayor alcance de comunicación al enlace de participación ciudadana (formulario Survey123) con el objetivo de que incremente el número de denuncias ciudadanas respecto al estado del pavimento de la red vial cantonal urbana de Guayaquil, facilitando la detección de áreas de atención de mantenimiento o reparación.

Se recomienda reparar las áreas de agujeros con nivel de intensidad alto en el pavimento de la red vial cantonal de Guayaquil.

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ANEXOS

ANEXO A. PROCESO DE CREACIÓN DE GEODATABASE MULTIUSUARIO.

En cuanto a la construcción de la geodatabase multiusuario en ArcGIS Desktop, se instaló SQL Server realizando los siguientes pasos:

1. Descargar Microsoft SQL Server 2017: https://www.microsoft.com/enUS/download/confirmation.aspx?id=55994

2. Abrir la aplicación e indicar que la descarga es personalizada.

3. En Feature Selection se agrega “LocalIDB”, y se procede a aceptar.

Selección de características

4. Se define el nombre y el ID del administrador

Definición de administrador

5. Se configura el servidor.

Configuración del servidor.

NT Service\MSSQL$FERENA

6. Se registra el nombre del servidor: Y1\FERENA, y se añade a ArcGIS desktop la geodatabase multiusuario

Agregar base de datos al servidor.

Además, se instala el Microsoft SQL Server Management Studio Developer mediante el enlace: https://www.microsoft.com/en-us/sql-server/sql-serverdownloads

Una vez instalada el programa, se procede a configurar los usuarios y sus roles dentro de la base de datos. En la figura 17 se muestra las características generales que se colocan a los usuarios. De esta manera, se expone que se nombran los usuarios, se brinda una contraseña temporal, se solicita que la cambien y se establece un tiempo de expiración.

Características generales de los usuarios