Estudio de una ruta óptima de evacuación ante tsunamis para la zona históricamente más afectada de la ciudad de Cádiz mediante el uso de grafos y algoritmos, aplicando herramientas SIG

Abstract

Las rutas de evacuación son caminos diseñados para que la población se desplace de forma ordenada y planificada hacia zonas seguras dentro del tiempo estimado y con las máximas medidas de seguridad. El desarrollo e implementación de los Sistemas de Información Geográfica (SIG) ha facilitado el análisis y representación de estos procesos. Sin embargo, la incorporación de Matemáticas Discretas a través de la teoría de grafos y algoritmos en las herramientas SIG ha sido fundamental en la identificación de rutas óptimas y la evaluación temporal de dichos procesos. El presente trabajo se basa en los análisis de riesgos del Plan de Emergencia ante maremotos de Andalucía para identificar rutas óptimas de evacuación de la ciudad de Cádiz en caso de riesgo. El análisis parte con la determinación de los puntos de encuentro considerando el relieve de la zona y las características de los edificios públicos. Luego, considerando las particularidades demográficas, se identifican las parcelas más vulnerables socialmente, a las cuales se les debe dar prioridad de evacuación hacia puntos de encuentro cercanos y de fácil acceso. La vulnerabilidad social es analizada desde tres perspectivas: (1) parcelas en zona de inundación con alta densidad poblacional; (2) población con limitaciones para enfrentar el riesgo; y (3) grupos susceptibles por edad y género. Finalmente, partiendo de esta información, se plantean las rutas óptimas de evacuación que los grupos operativos podrían llevar a cabo si salieran de los puntos de encuentro hasta cada una de las parcelas para conducir a la población hacia las zonas seguras antes de la llegada de la ola a la línea costera. Para la identificación y evaluación temporal de estas rutas se emplean complementos del SIG libre y de código abierto QGIS que utilizan la teoría de grafos y algoritmos.

Evacuation routes are paths designed so that the population can move in an orderly and planned manner to safe areas within the estimated time and with maximum security measures. The development and implementation of Geographic Information Systems (GIS) has facilitated the analysis and representation of these processes. However, the incorporation of Discrete Mathematics through graph theory and algorithms in GIS tools has been fundamental in the identification of optimal routes and the temporal evaluation of these processes. This work is based on the risk analysis of the Andalusian Tsunami Emergency Plan to identify optimal evacuation routes for Cádiz in case of risk. The analysis begins by determining meeting points considering the relief of the area and the characteristics of the public buildings. Then, considering the demographic particularities, the most socially vulnerable plots are identified, which should be given evacuation priority for nearby and easily accessible meeting points. Social vulnerability is analyzed from three perspectives: (1) fields in flood zones with high population density; (2) populations with limitations to face the risk; and (3) susceptible groups by age and gender. Finally, based on this information, optimal evacuation routes are proposed so that the operational groups could carry out if they left from meeting points to each of the plots for leading the population to safety areas before the arrival of the wave to the coastline. For the identification and temporal evaluation of these routes, we make use of different plugins in the free and open-source GIS QGIS, concerning graph theory and algorithms.