CAMINO OPTIMO MULTICRITERIO - ANTEPROYECTO DE OBRAS LINEALES.

• El trazado de una determinada obra lineal: carretera, ferrocarril, oleoducto, canal de abastecimiento, obedece a numerosas variables: núcleos urbanos de tránsito, pendiente del terreno, zonas de protección especial (parques naturales y similares), masas de agua, geología zonal, condicionantes específicos de cada proyecto, presupuesto y la más determinante de todas el poderoso factor socio-político (voy de Madrid a Barcelona --> pero estoy obligado a pasar por Murcia¡¡)
• Una herramienta muy atractiva para realizar estudios previos de trazado para este tipo de infraestructuras es la utilización de S.I.G´s. Dicho software te permite considerar todas esas componentes que influyen en nuestro proyecto (incluso asignándoles distinta importancia/pesos) de una forma rápida y efectiva. Lo más ágil sería disponer de una serie de capas raster (variables a considerar) de las cuales y realizando el tratamiento oportuno, podamos obtener un trazado previo/orientativo.
• A partir de esta "solución automática" el proyectista responsable puede estudiar diversas direcciones/alternativas que sean interesantes; siempre contando con la componente humana/experiencia  (la mas importante), ya que al final estamos trabajando con pixeles y/o fórmulas matemáticas.
• Partimos de la necesidad (por ejemplo) de construir una nueva vía de comunicación entre dos puntos del mapa (distantes unos 25 km y no consideramos las infraestructuras existentes).

• Se trata de una zona montañosa de la provincia de Ávila; de la que hemos descargado el MDT05 LIDAR- Hoja 578 M.T.N (paso de malla de 5m. y gran precisión altimétrica - aprox 25-30 cm).

• Nos interesa encontrar la ruta óptima de menor coste atendiendo a la variable pendiente (suele ser la más determinante), para después y "a mano" estudiar otras opciones.
• Para automatizar el proceso nos apoyamos en una herramienta de Arcgis; que nos permite encadenar algoritmos/herramientas de cálculo de manera muy intuitiva, denominada Modelbuilder (hablo para neófitos como yo en esta materia). 

SCRIPT EN PYTHON

• Básicamente se ha creado un proceso escalonado dentro de un toolbox del SIG que realiza los siguientes pasos: 
• 1.- Calcula un raster de pendientes (Slope) a partir del DEM (MDT05-578.asc).

MAPA DE PENDIENTES

• 2.- Con el mapa de pendientes realiza una reclasificación (Reclassify) de las mismas por intervalos (hemos optado por 10). Ejemplo: los intervalos 1 (sobre todo) y 2 (pendientes entre 0%-12% y 12%-29%) son los que nos interesan (les asignaríamos el peso mayor -1), el resto que varían entre el 29% al 627% presentan trayectorias que serían demasiado inclinadas para nuestro trazado (se evitarán en la medida de lo posible - peso 9).
• 3.- Seguidamente se procede a calcular la distancia de menor coste acumulativo (Cost Distance) para cada celda/pixel a la fuente más cercana (inicio) sobre una superficie de fricción (solo hemos considerado la variable pendiente en este caso). También nos proporciona otro raster que define la dirección a la celda siguiente en la ruta de menor coste acumulativo a la fuente más cercana (Cost Back Link).

MAPA COSTO DISTANCIA

• 4.- Por último y a partir de los dos capas anteriores y para obtener la ruta de menor coste utilizamos la herramienta Cost Path; dando lugar a la trayectoria de camino óptimo sobre la superficie de fricción seleccionada (pendientes).
• 5.- Dicha linea raster la transformamos a vectorial, la suavizamos y exportamos a un formato CAD para su posterior tratamiento.

PLANTA DE LA TRAZA OPTIMA RESULTANTE

• Recomiendo este enlace donde se  combinan varias capas de fricción/factores a considerar (mediante la herramienta Weighly Overlay - asignar pesos a capas) ->  es muy descriptivo: https://www.youtube.com/watch?v=5Myb8OZhP5A
• En Arcscene/Google Earth  podemos visualizar nuestra traza y observar como discurre por las zonas de menor pte; vaguadas, carreteras existentes etc.. 

• Suponiendo que se quiera hacer un tratamiento más en detalle de los datos obtenidos; podemos generar un plano de curvas de nivel (*.SHP) y extraer (Buffer) la zona de afección de la traza (500 m a izq y der según PK+). Junto con el eje/traza importado en formato *.dwg y la ortofoto PNOA de fondo podemos empezar a parametrizar nuestro proyecto de trazado (software obras lineales).

TRATAMIENTO DE LA TRAZA EN ISTRAM/ISPOL

• A partir de este punto podemos enlazar con lo que sería el proyecto básico de una obra lineal convencional: ajustando el eje en planta, generando perfiles transversales/longitudinales, encajando rasantes y asignando secciones tipo en base a las especificaciones técnicas/normativa que impere (no es lo mismo proyectar una linea de Alta Velocidad que permite ptes de tan solo hasta un 2,5%, kv´s, radios y clotoides enormes que una conducción de agua potable procedente de un bombeo).

ENCAJE DE RASANTES FINALES

• Creo que el planteamiento de aprovechar la potencia de los S.I.G. para el anteproyecto de este tipo obras de ingeniería es bastante acertado y es un campo de investigación/ensayo muy interesante. 
• Igual este recurso es un poco básico; porque solo se está rozando la superficie de algo que probablemente gente experta (mucho más que yo), tendrá mas que desarrollado e integrado en su quehacer cotidiano; pero lo importante es investigar y seguir aprendiendo (o no?¿?).
• By Rah.