Aplicación de sistemas GNSS y SIG a infraestructuras de transporte:estudio sobre la conducción naturalista

[Resumen] Los estudios sobre tráfico presentan un gran interés en las sociedades actuales, siendo posible abordarlos desde un gran número de perspectivas de análisis. Ejemplos concretos son los estudios centrados en gestión de mercancías, la propuesta de modelos de movilidad más eficientes y los estudios sobre seguridad vial. Este último enfoque es uno de los que más interés presenta debido a los altos costes sociales y económicos derivados del siempre elevado número de muertes y heridos en carretera. El éxito de estos estudios se demuestra habitualmente con la adopción y puesta en marcha de ciertas medidas o normativas por parte de las instituciones responsables. El interés por estos temas no se limita únicamente a las administraciones públicas, sino también a numerosas empresas del sector privado tales como compañías aseguradoras o automovilísticas, entre otras. La investigación en seguridad vial presenta una gran complejidad debido a la interacción entre diversos elementos, la influencia de ciertos escenarios o la dificultad en la modelización del comportamiento humano en determinadas circunstancias. La mayor parte de estudios precedentes emplean métodos de experimentación que ofrecen una visión parcial y/o subjetiva de la realidad. La conducción naturalista se ha convertido en uno de los métodos de experimentación más óptimos para este tipo de estudios gracias a sus numerosas ventajas, permitiendo observar de forma continuada e inobstrusiva las actitudes al volante de una serie de conductores en condiciones reales de conducción. Sin embargo, este método presenta una serie de inconvenientes asociados a su procedimiento, tales como la generación de grandes volúmenes de datos que resultan difíciles de manejar y procesar, la falta de metodologías de trabajo claramente aceptadas, las pérdidas de información y la falta de aprovechamiento de algunos datos. La mayor parte de estudios publicados plantean estrategias de reducción y filtrado de los datos obtenidos a ciertos tramos de vía o eventos muy concretos. Para ello desarrollan programas de software propios centrados en los objetivos específicos de análisis. La mayor parte de estos programas son de pago y uso restringido, presentan interfaces de representación poco optimizadas y ofrecen una limitada capacidad de procesamiento y análisis de los datos. Los Sistemas de Información Geográfica (SIG) permiten obtener una representación cartográfica del conjunto de datos en función de su componente espacial. La representación espacial favorece una interpretación más clara de los datos, permitiendo incrementar el nivel de explotación de la información. Sin embargo, las pérdidas de datos de posicionamiento son frecuentes en este tipo de experimentos. Por esta razón, se requiere la implementación de una serie de estrategias para la adquisición de este tipo de datos durante la fase de diseño, previa al experimento. Los sistemas GNSS, normalmente complementados con sistemas diferenciales u otro tipo de sensores complementarios, permiten obtener la mejor estrategia de posicionamiento en función de las especificaciones técnicas, del objetivo y del presupuesto de cada uno de los proyectos de investigación. En caso de proyectos y experimentos llevados a cabo, se propone un procedimiento altamente fiable para la recuperación de datos de posicionamiento durante pérdidas largas. Este procedimiento presenta una gran importancia debido a la gran cantidad de recursos económicos requeridos por este tipo de proyectos de conducción naturalista. Por tanto, este trabajo propone una nueva metodología de procesamiento y análisis de datos de conducción naturalista a partir de la componente geográfica de la información. Esta metodología presenta unos mayores niveles de eficiencia en el uso de recursos durante cualquiera de las fases del proyecto: captura, análisis e interpretación de los datos. Esta metodología permite asimismo incrementar la fiabilidad de los resultados obtenidos respecto a las metodologías precedentes.[Resumo] Os estudos sobre tráfico presentan unha grande interese nas sociedades actuais, sendo posible abordalos dende un grande número de perspectivas de análise. Exemplos concretos son os estudos centrados na xestión de mercancías, a proposta de modelos de mobilidade máis eficientes e os estudos sobre seguridade vial. Este último enfoque é un dos de máis interese debido aos altos costes sociais e económicos derivados do sempre elevado número de mortes e feridos nas estradas. O éxito destos estudos ponse de manifesto a miúdo coa adopción e posta en marcha de certas medidas ou normativas por parte das instituciones responsables. O interese por estos temas non se limita únicamente ás administracións públicas, senón tamén a numerosas empresas do sector privado tales como compañías aseguradoras ou automovilísticas, entre outras. A investigación en seguridade vial presenta unha grande complexidade debido á interacción entre diversos elementos, a influenza de certos escenarios ou a dificultade na modelización do omportamiento humán en determinadas circunstancias. A maior parte de estudos precedentes empregan métodos de experimentación que ofrecen unha visión parcial e/ou subxetiva da realidade. A conducción naturalista á un dos métodos de experimentación máis óptimos para este tipo de estudios grazas as súas numerosas ventaxas, permitindo observar de forma continuada e inobstrusiva as actitudes ao volante dunha serie de conductores en condicións reais de conducción. Sen embargo, este método presenta unha serie de inconvintes asociados ao seu procedemento tales como a xeración de grandes volúmenes de datos difíciles de manexar e procesar, a falta de metodoloxías de traballo claramente aceptadas, as perdas de información e a falla de aproveitamiento dalgúns datos. A maior parte de estudos publicados plantexan estratexias de reducción e filtrado dos datos obtidos a certos tramos de vía ou eventos moi concretos. Para elo desenvolven programas informáticos propios centrados nos obxetivos específicos de análise. A maior parte destos programas son de pago e uso restrinxido, presentan interfaces de representación pouco optimizadas e ofrecen unha limitada capacidade de procesamiento e análise dos datos. Os Sistemas de Información Xeográfica (SIX) permiten obter unha representación cartográfica do conxunto de datos en función da súa compoñente espacial. A representación espacial favorece unha interpretación máis clara dos datos, además de incrementar o nivel de explotación da información. Sen embargo, as perdas de datos de posicionamento son frecuentes neste tipo de experimentos. Por esta razón, requírese a implementación dunha serie de estratexias para a adquisición de este tipo de datos durante a fase de deseño, previa ao experimento. Os sistemas GNSS, normalmente complementados con sistemas diferenciais ou outro tipo de sensores complementarios, permiten obter a mellor estratexia de posicionamento en función das especificacións técnicas, do obxectivo e do presuposto de cada un dos proxectos de investigación. No caso de proxectos e experimentos levados a cabo, propónse un procedemento altamente fiable para a recuperación de datos de posicionamento durante perdas longas. Este procedemento presenta unha gran importancia debido á grande cantidade de recursos económicos requiridos por este tipo de proxectos de conducción naturalista. Polo tanto, este traballo propón unha nova metodoloxía de procesamento e análise de datos de conducción naturalista a partires da compoñente xeográfica da información. Esta metodoloxía presenta uns maiores niveis de eficiencia no uso de recursos durante calquera das fases do proxecto: captura, análise e interpretación dos datos. Esta metodoloxía permite así mesmo incrementar a fiabilidade dos resultados obtidos respecto ás metodoloxías precedentes.[Abstract]Traffic studies are of great interest in today´s societies, as they provide numerous aspects of research such as studies on fleet management, on how to achieve a more efficient mobility as well as studies on road safety. The latter ones present a great importance due to their high social and economic costs caused by the elevated number of road deaths and injuries. The success of these studies can usually be observed by the implementation of certain measures and regulations by the responsible institutions. Not only public institutions are interested in these topics but also numerous private companies such as insurance and automotive companies, among others. Research on road safety is highly complex due to the interaction of multiple factors, the influence of some scenarios or the difficulty in modelling human behavior in certain circumstances. Most previous studies use experimentation methods which offer a partial and/or subjective perspective of reality. Naturalistic driving has thus become one of the most suitable methods for these kinds of studies as it has many advantages regarding the aspect of observation. It offers the possibility to continuously and inobstrusively observe the behaviour for a group of drivers in real driving conditions. However, this method has several drawbacks regarding its procedure such as large volumes of data which are difficult to handle and process, the lack of a clearly defined work methodology, data losses and the low exploitation of some data. Most of the published studies offer strategies to reduce and filter the collected data in certain road sections or in very specific events (incidents). For this reason, software programmes are developed for a specific object of study. Most of these programmes are pay software and restricted use, present unfriendly and low optimized user interfaces and have a limited capacity for the processing and analysis of the data. Geographic Information Systems (GIS) provide a cartographic representation of the dataset from the spatial component of the information. This representation model provides a clearer interpretation of the data, increasing the level of exploitation of the information. However, (positioning) data losses are quite common in these experiments. Therefore, a number of strategies are needed to obtain positioning data during the previous phase to the experiment. GNSS systems, usually complemented with differential systems or other sensors, provide the best positioning strategy in function of technical specifications, the objectives and the budget for each research project. Regarding former projects and experiments, a highly reliable procedure to recover positioning data that are missing during long time periods is proposed. This procedure presents a great importance due to the elevated cost of naturalistic driving projects. Therefore, this paper proposes a new methodology regarding the processing and analysis of naturalistic driving data from the geographic component of the information. This methodology presents a greater efficiency of use of the resources at any phase of the project: capturing, analysis and interpretation of the data. This methodology also increases the reliability of the results obtained with respect to the previous methodologie

Particularidades y estado actual de la cartografía turística oficial en Galicia

The importance that spatial meaning has acquired of the information explains the mapping boom. But we can not forget that until recently the treatment was given to mapping was not suitable. Thus it was common for enterprises and public institutions lax mapping, being the tourist the leading exponent of process tasks. In the case of the Autonomous Community of Galicia, the promotion on maps are the responsibility of the public company Turgalicia. The cartography published by Turgalicia be discussed in this article, referring to their inaccuracies, recommending some possible solutions to them. The conclusions of this study are perfectly extrapolated to other intitutions and administrative levels.La importancia que ha adquirido el parámetro espacial en la información explica el auge de la cartografía. Eso no puede hacernos olvidar el tratamiento inadecuado que se daba a la cartografía hasta hace pocos años. Así, era habitual que se publicase una cartografía de escaso rigor, siendo probablemente la turística el máximo exponente del proceso comentado. En el caso de la Comunidad Autónoma de Galicia, la promoción mediante mapas es competencia de la empresa pública Turgalicia. Su cartografía será comentada, haciendo referencia a las imprecisiones que contiene y recomendando soluciones a las mismas. Las conclusiones de este estudio son perfectamente extrapolables a otros entes y niveles administrativos

GIS mapping of driving behavior based on naturalistic driving data

Este artigo pertence ao número especial Smart Cartography for Big Data Solutions.[Abstract:] Naturalistic driving can generate huge datasets with great potential for research. However, to analyze the collected data in naturalistic driving trials is quite complex and difficult, especially if we consider that these studies are commonly conducted by research groups with somewhat limited resources. It is quite common that these studies implement strategies for thinning and/or reducing the data volumes that have been initially collected. Thus, and unfortunately, the great potential of these datasets is significantly constrained to specific situations, events, and contexts. For this, to implement appropriate strategies for the visualization of these data is becoming increasingly necessary, at any scale. Mapping naturalistic driving data with Geographic Information Systems (GIS) allows for a deeper understanding of our driving behavior, achieving a smarter and broader perspective of the whole datasets. GIS mapping allows for many of the existing drawbacks of the traditional methodologies for the analysis of naturalistic driving data to be overcome. In this article, we analyze which are the main assets related to GIS mapping of such data. These assets are dominated by the powerful interface graphics and the great operational capacity of GIS software

Airborne light detection and ranging (LiDAR) point density analysis

The point density is a preeminent parameter on airborne laser scanner surveys. It is not only related to accuracy but costs and savings. The lack of uniformity of the point density across the survey is well-known in the scientific community. This paper analyzes the behaviour of the point density derived by an oscillating mirror laser scanner on different single strips on flat bare ground in order to estimate a meaningful mean density value. The variation of the point density at both extreme ends of the oscillating mirror scan is meaningful. It will be demonstrated that excluding the extreme sectors across the strip corresponding to 1/8 of the swath width (12.5% of the sampling area, half in each side) for the computation of the mean density value is enough to satisfy light detection and ranging (LiDAR) specifications for national level surveys.Balsa Barreiro, J.; Avariento Vicent, JP.; Lerma García, JL. (2012). Airborne light detection and ranging (LiDAR) point density analysis. Scientific Research and Essays. 7(33):3010-3019. doi:10.5897/SRE12.278S3010301973

Wildfire crisis in Galicia in 2006: change in this spatial distribution model

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Using street based metrics to characterize urban typologies

[EN] Urban spatial structures reflect local particularities produced during the development of a city. High spatial resolution imagery and LiDAR data are currently used to derive numerical attributes to describe in detail intra-urban structures and morphologies. Urban block boundaries have been frequently used to define the units for extracting metrics from remotely sensed data. In this paper, we propose to complement these metrics with a set of novel descriptors of the streets surrounding the urban blocks under consideration. These metrics numerically describe geometrical properties in addition to other distinctive aspects, such as presence and properties of vegetation and the relationship between the streets and buildings. For this purpose, we also introduce a methodology for partitioning the street area related to an urban block into polygons from which the street urban metrics are derived. We achieve the assessment of these metrics through application of a one-way ANOVA procedure, the winnowing technique, and a decision tree classifier. Our results suggest that street metrics, and particularly those describing the street geometry, are suitable for enhancing the discrimination of complex urban typologies and help to reduce the confusion between certain typologies. The overall classification accuracy increased from 72.7% to 81.1% after the addition street of descriptors. The results of this study demonstrate the usefulness of these metrics for describing street properties and complementing information derived from urban blocks to improve the description of urban areas. Street metrics are of particular use for the characterization of urban typologies and to study the dynamics of cities.The authors appreciate the financial support provided by the Spanish Ministry of Science and Innovation in the framework of the project CGL2010-19591/BTE, and the data made available by the Spanish Instituto Geográfico Nacional (IGN)Hermosilla, T.; Palomar-Vázquez, J.; Balaguer Beser, ÁA.; Balsa Barreiro, J.; Ruiz Fernández, LÁ. (2014). Using street based metrics to characterize urban typologies. Computers, Environment and Urban Systems. 44:68-79. https://doi.org/10.1016/j.compenvurbsys.2013.12.002S68794

Assessing the risk of pandemic outbreaks across municipalities with mathematical descriptors based on age and mobility restrictions

By March 14th 2022, Spain is suffering the sixth wave of the COVID-19 pandemic. All the previous waves have been intimately related to the degree of imposed mobility restrictions and its consequent release. Certain factors explain the incidence of the virus across regions revealing the weak locations that probably require some medical reinforcements. The most relevant ones relate with mobility restrictions by age and administrative competence, i.e., spatial constrains. In this work, we aim to find a mathematical descriptor that could identify the critical communities that are more likely to suffer pandemic outbreaks and, at the same time, to estimate the impact of different mobility restrictions. We analyze the incidence of the virus in combination with mobility flows during the so-called second wave (roughly from August 1st to November 30th, 2020) using a SEIR compartmental model. After that, we derive a mathematical descriptor based on linear stability theory that quantifies the potential impact of becoming a hotspot. Once the model is validated, we consider different confinement scenarios and containment protocols aimed to control the virus spreading. The main findings from our simulations suggest that the confinement of the economically non-active individuals may result in a significant reduction of risk, whose effects are equivalent to the confinement of the total population. This study is conducted across the totality of municipalities in SpainS

O modelo de xestión da superficie forestal en Galicia e a súa repercusión na crise incendiaria do ano 2006

Most of surface of Galicia consists of forest land, making it one of the most important forestal areas in Europe. Even so, Galicia ́s forests have over average expectations regarding their sustainability. But there are some current problems inherited by a management model which has some serious deficiencies. The majority of the authors agree on the fact that the basic problem derives from the forest sector becoming an economic sector due to the failure of a tradi-tional agricultural model rather than the result of a planned strategy. The multiply repeating fo-rest wildfires demonstrate that the management model is not appropriate. The defective mechanisms regarding prediction, prevention and/or extinction are the key to the extreme impact of the forest wildfire crisis which occur every once in a while. This article relates the last big forest wild-fire crisis which occurred in Galicia in 2006 to the management model for woodland which was responsible for the wildfire and which helps to understand better the true dimensions of the tragedyA maior parte de Galicia está ocupada por superficie forestal, sendo de feito unha das principais potencias forestais de Europa. Aínda así, o monte galego ten unhas expectativas moi-to maiores en termos de sostibilidade, pero presenta unha serie de problemas estruturais her-dados, nunha gran parte, dun modelo de xestión que mostra graves deficiencias. A maioría dos autores coinciden ao afirmar que o problema de fondo deriva de que o seu desenvolvemento como sector económico non xorde como unha aposta decidida, senón que máis ben se debe ao fracaso do modelo agrario tradicional. Os episodios repetidos de crises incendiarias son un dos máis claros síntomas de que o modelo de xestión non é o adecuado. O fallo nos mecanismos de predición, prevención e/ou extinción é a clave que xustifica a magnitude extrema destas cri-ses incendiarias, que aparecen cada certo período de tempo. Neste artigo relaciónase a última gran crise incendiaria padecida en Galicia –a do verán do ano 2006– co modelo de xestión da superficie forestal, o cal actúa como orixe e/ou agravante desa crise, axudando a entender a magnitude real da traxediaLa mayor parte de Galicia está ocupada por superficie forestal, siendo de hecho una de las principales potencias forestales de Europa. Aún así, el monte gallego tiene unas expectativas mucho mayores en términos de sostenibilidad, pero presenta una serie de problemas estructurales heredados, en gran parte, de un modelo de gestión que muestra graves deficiencias. La mayoría de los autores coinciden al afirmar que el problema de fondo deriva de que su desarrollo como sector económico no surge como una apuesta decidida, sino que más bien se debe al fracaso del modelo agrario tradicional. Los episodios repetidos de crisis incendiarias son uno de los más claros síntomas de que el modelo de gestión no es el adecuado. El fallo en los mecanismos de predicción, prevención y/o extinción es la clave que justifica la magnitud extrema de estas crisis incendiarias, que aparecen cada cierto período de tiempo. En este artículo se relaciona la última gran crisis incendiaria padecida en Galicia (la del verano del año 2006) con el modelo de gestión de la superficie forestal, el cual actúa como origen y/o agravante de esa crisis, ayudando a entender la magnitud real de la tragedia

El modelo de gestión de la superficie forestal en Galicia y su repercusión en la crisis incendiaria del año 2006

Texto dispoñible en galego e españolA maior parte de Galicia está ocupada por superficie forestal, sendo de feito unha das principais potencias forestais de Europa. Aínda así, o monte galego ten unhas expectativas moi-to maiores en termos de sostibilidade, pero presenta unha serie de problemas estruturais her-dados, nunha gran parte, dun modelo de xestión que mostra graves deficiencias. A maioría dos autores coinciden ao afirmar que o problema de fondo deriva de que o seu desenvolvemento como sector económico non xorde como unha aposta decidida, senón que máis ben se debe ao fracaso do modelo agrario tradicional. Os episodios repetidos de crises incendiarias son un dos máis claros síntomas de que o modelo de xestión non é o adecuado. O fallo nos mecanismos de predición, prevención e/ou extinción é a clave que xustifica a magnitude extrema destas cri-ses incendiarias, que aparecen cada certo período de tempo. Neste artigo relaciónase a última gran crise incendiaria padecida en Galicia –a do verán do ano 2006– co modelo de xestión da superficie forestal, o cal actúa como orixe e/ou agravante desa crise, axudando a entender a magnitude real da traxediaMost of surface of Galicia consists of forest land, making it one of the most important forestal areas in Europe. Even so, Galicia ́s forests have over average expectations regarding their sustainability. But there are some current problems inherited by a management model which has some serious deficiencies. The majority of the authors agree on the fact that the basic problem derives from the forest sector becoming an economic sector due to the failure of a tradi-tional agricultural model rather than the result of a planned strategy. The multiply repeating fo-rest wildfires demonstrate that the management model is not appropriate. The defective mechanisms regarding prediction, prevention and/or extinction are the key to the extreme impact of the forest wildfire crisis which occur every once in a while. This article relates the last big forest wild-fire crisis which occurred in Galicia in 2006 to the management model for woodland which was responsible for the wildfire and which helps to understand better the true dimensions of the tragedyLa mayor parte de Galicia está ocupada por superficie forestal, siendo de hecho una de las principales potencias forestales de Europa. Aún así, el monte gallego tiene unas expectativas mucho mayores en términos de sostenibilidad, pero presenta una serie de problemas estructurales heredados, en gran parte, de un modelo de gestión que muestra graves deficiencias. La mayoría de los autores coinciden al afirmar que el problema de fondo deriva de que su desarrollo como sector económico no surge como una apuesta decidida, sino que más bien se debe al fracaso del modelo agrario tradicional. Los episodios repetidos de crisis incendiarias son uno de los más claros síntomas de que el modelo de gestión no es el adecuado. El fallo en los mecanismos de predicción, prevención y/o extinción es la clave que justifica la magnitud extrema de estas crisis incendiarias, que aparecen cada cierto período de tiempo. En este artículo se relaciona la última gran crisis incendiaria padecida en Galicia (la del verano del año 2006) con el modelo de gestión de la superficie forestal, el cual actúa como origen y/o agravante de esa crisis, ayudando a entender la magnitud real de la tragediaS