(Enormes) Redes de infraestructura en USA

Seis mapas que muestran la anatomía de la vasta infraestructura de Estados Unidos
Por Tim Meko - Washington Post

El plan del presidente electo Donald Trump de invertir $ 550,000 millones en nuevos proyectos de infraestructura en todo el país fue un tema central en su campaña. "Vamos a reconstruir nuestra infraestructura, que será, por cierto, insuperable. Y vamos a poner millones de nuestra gente a trabajar a medida que la reconstruimos ", dijo Trump. Los detalles todavía son turbios, pero parece que el plan dependerá de créditos fiscales para estimular la inversión privada.

Los mapas que está a punto de ver muestran el enorme alcance de la infraestructura de Estados Unidos usando datos de OpenStreetMap y varias fuentes gubernamentales. Proporcionan una idea de dónde pueden invertirse medio billón de dólares.

La red eléctrica

 Líneas de transmisión eléctrica


Existen más de 3.300 centrales eléctricas y unas 7.700 centrales eléctricas que producen y distribuyen electricidad a hogares, empresas y otros consumidores. Esa electricidad viaja a través de más de 160,000 millas de líneas de transmisión eléctrica de alto voltaje que llegan a todos los rincones del país.

Los expertos describen la red eléctrica de la nación como un mosaico de servicios públicos, con instalaciones de transmisión y distribución -algunas que datan del siglo XIX- que finalmente se descompondrán a menos que se inviertan cientos de miles de millones de dólares.


Ubicación de las centrales eléctricas de combustible de carbón, gas, hidroeléctrica y eólica, respectivamente


"Cuando empezamos a construir lo que se conoce como la red eléctrica, Thomas Edison no se sentó y desarrolló un plan nacional - construimos la red a medida que avanzábamos", dijo Otto J. Lynch, del Comité de Infraestructura Estadounidense de la American Society of Ingenieros Civiles.

Pero las líneas de décadas de antigüedad están soportando una carga más pesada de lo que estaban diseñados para llevar. "Estamos poniendo más tensión en nuestra red eléctrica que cualquier otro país en el mundo, con mucho", dijo.

No todo el mundo piensa que esta es una forma inteligente de gastar miles de millones de dólares, sin embargo. Randal O'Toole, un investigador senior del Instituto Cato, escribió en un blog que la inversión gubernamental en nuestra infraestructura eléctrica podría no ser necesaria. "Las empresas privadas y las agencias públicas ya se ocupan de este tipo de infraestructura, por lo que si el plan de Trump se aplicara a ellos, obtendrían créditos fiscales por gastar el dinero que hubieran gastado de todos modos", escribió. "Eso no es neutral de ingresos."

Puentes

En gris, todos; en rojo, los que necesitan reparación


Un estudio de 2016 realizado por la American Road & Transportation Builders Association encontró que casi el 10 por ciento de los 600.000 puentes en Estados Unidos son estructuralmente deficientes. Cada estado realiza sus propias inspecciones para determinar si un puente - desde aquellos que abarcan ríos y arroyos hasta los que atraviesan autopistas - es deficiente. Esto presenta un problema único con la creación de un conjunto coherente de normas de un estado a otro.

Iowa tiene el mayor número de puentes estructuralmente deficientes, con cerca del 20 por ciento de sus puentes - más de 5.000 - clasificados como tales. Según la base de datos del National Bridge Inventory, esto significa que el puente "tiene uno o más defectos estructurales que requieren atención". En Nebraska, los tramos más antiguos representan el 60 por ciento de los puentes deficientes - 1 de cada 5 puentes fueron construidos a principios de 1930. Delaware, por otra parte, tiene una colección más moderna de puentes, sin embargo el 75 por ciento de los puentes estructuralmente deficientes del estado se construyeron en los últimos 50 años.

Ductos

Hay cerca de 150.000 millas de oleoductos y más de 1.5 millones de kilómetros de gasoductos en los Estados Unidos. Desde 2010, los auges de fracking en el oeste de Pennsylvania, Virginia Occidental, Oklahoma y el oeste de Texas han llevado a una mayor producción de gas natural, junto con la necesidad de ampliar la infraestructura de tuberías.

Gran parte de la producción nacional de petróleo y gas proviene del Golfo de México, y casi la mitad de la capacidad de refinación del país se encuentra a lo largo de la costa del Golfo.


Pero construir una infraestructura para transportar el producto de un lugar a otro no siempre es fácil o políticamente conveniente. La reciente controversia en torno a Dakota Access Pipeline ilustra las dificultades en el enhebrado de un oleoducto a través de cientos de millas.

Además, varios accidentes de oleoductos y gasoductos de alto perfil, como uno en San Bruno, California, que mató a ocho, han presentado la necesidad de una mejor administración de tuberías y un mejor mantenimiento.

Ferrocarriles

Más de 160.000 millas de vías, 76.000 puentes ferroviarios y 800 túneles en todo el país son compartidos por cientos de operadores que transportan carga y pasajeros. Decenas de millones de jinetes, la mayoría en el noreste, dependen de Amtrak y otros servicios ferroviarios de cercanías cada año.

Tonelaje de carga por ferrocarril
Millones de toneladas por año


El corredor más cargado del ferrocarril del cargo en el país origina en Wyoming donde el carbón se envía a las plantas de la energía en el Midwest.

Aeropuertos

Nuestras vías respiratorias son las más ocupadas del mundo. En un período de tres días a principios de noviembre, Flightradar24, que registra el tráfico aéreo en vivo, mostró más de 160.000 vuelos que llegan o salen de los aeropuertos estadounidenses. Las rutas más transitadas se encuentran entre Chicago y Nueva York, Los Ángeles y San Francisco, y Los Ángeles y Chicago.

Durante el primer debate presidencial, Trump elogió los aeropuertos de Dubai, Qatar y China, comparándolos con aeropuertos estadounidenses como LaGuardia, Kennedy, LAX y Newark. "Nuestros aeropuertos son como de un país del tercer mundo", dijo.

Y estaba, al menos un poco, en lo cierto. Según el Skytrax World Airport Awards de 2016, el aeropuerto más alto de Estados Unidos fue el Aeropuerto Internacional de Denver, que llegó en el puesto 28. El aeropuerto de Kennedy fue el 59, y LAX apenas alcanzó los 100 primeros, llegando en el puesto 91.

Mientras tanto, los aeropuertos de Asia y el Pacífico, Europa y Oriente Medio clasificaron constantemente más altos.

Puertos y vías navegables interiores

Tráfico marítimo
Los 150 principales puertos de Estados Unidos


Plataformas petroleras en el Golfo de México
El Cuerpo de Ingenieros de los Estados Unidos estima que más del 95 por ciento del comercio exterior producido o consumido por los Estados Unidos se mueve a través de nuestros puertos. Según el World Shipping Council, el Puerto de Los Ángeles y el Puerto de Long Beach ocupan los primeros 25 puertos con mayor tráfico en el mundo, y varios puertos de la costa este están entre los 50 primeros.

Tonelaje de carga por vía navegable interior
Millones de toneladas por año


Nuestras vías navegables interiores - especialmente el sistema del río Misisipi - permiten el transporte de mercancías entre puertos interiores como Pittsburgh y Cincinnati a los del océano. Esta infraestructura es fundamental para el transporte de carbón desde las colinas de Appalachia a las centrales eléctricas aguas arriba y aguas abajo.

Lo que esto significa para el plan de Trump

Brian Pallasch, director gerente de relaciones gubernamentales e iniciativas de infraestructura de la Sociedad Americana de Ingenieros Civiles, dice que la falta de especificidad de Trump sobre sus planes es algo bueno. "Permite a la comunidad de infraestructura tener más aportes mientras la administración desarrolla el plan, permitiéndonos tener una conversación más amplia", dijo.

O'Toole no está de acuerdo. "El problema con una solución de arriba hacia abajo como la propuesta de Trump es que un tamaño no encaja en todos. Diferentes tipos de infraestructura tienen diferentes tipos de necesidades, y la solución financiera será diferente para cada uno ", dijo.

En el Congreso, su plan puede encontrar más apoyo entre los demócratas que los republicanos. El presidente de la Cámara de Representantes, Paul D. Ryan (R-Wis.), Expresó su falta de apetito por un enorme aumento en el gasto en infraestructura. "Hemos aprobado la ley de autopistas más larga, la ley de carreteras a largo plazo, por primera vez desde la década de 1990 hace apenas unos meses", dijo. "Eso ya está en el lugar en un 10 por ciento por encima del gasto inicial en transporte público y carreteras".

Redes de conmutación determinan nuevas megaregiones

Cuatro millones de conmutaciones revelan nuevas "Megaregiones"
A medida que los centros económicos crecen en tamaño e importancia, la determinación de sus límites se ha vuelto más crucial. ¿Dónde caes en el mapa?



Este mapa muestra las megaregiones de los Estados Unidos (representadas por colores) basadas en un análisis algorítmico de cuatro millones de conmutaciones (representadas como líneas).
ILUSTRACIÓN POR GARRETT DASH NELSON Y ALASDAIR RAE, PLOS UNO

By Betsy Mason - National Geographic


Una parte cada vez mayor de la población mundial está viviendo en lo que se conoce como megaregions -clústeres de ciudades interconectadas. El concepto de la megaregión tiene décadas de antigüedad y es bastante fácil de entender, pero su definición geográfica ha resultado ser bastante complicada.

Ahora, los investigadores han intentado mapear las megaregiones de los Estados Unidos contiguos estudiando los desplazamientos de los trabajadores estadounidenses.

A medida que las megaregiones crecen en tamaño e importancia, los economistas, los legisladores y los urbanistas necesitan trabajar en la coordinación de políticas a esta nueva escala. Pero cuando se trata de definir el alcance de una megaregión, se encuentran con los mismos problemas que los geógrafos y cartógrafos siempre han tenido al tratar de delinear áreas conceptuales. Debido a que las megaregiones se definen por conexiones-cosas como economías entrelazadas, enlaces de transporte, topografía compartida o una cultura común- es difícil saber dónde están sus límites.

Para tratar de resolver este problema geográfico, Garrett Nelson de Dartmouth College y Alasdair Rae, de la Universidad de Sheffield, utilizaron datos censales sobre más de cuatro millones de trayectos de cercanías y aplicaron dos análisis diferentes, uno basado en una interpretación visual y el otro enraizado en un algoritmo Desarrollado en MIT. Sus resultados y mapas aparecen hoy en la revista de acceso abierto PLOS ONE.



Un mapa muestra todos los trayectos de 50 millas o menos en la mayor área de la Bahía de San Francisco.

Una parte cada vez mayor de la población mundial está viviendo en lo que se conoce como megaregiones -clústeres de ciudades interconectadas. El concepto de la megaregión tiene décadas de antigüedad y es bastante fácil de entender, pero su definición geográfica ha resultado ser bastante complicada.

Ahora, los investigadores han intentado mapear las megaregiones de los Estados Unidos contiguos estudiando los desplazamientos de los trabajadores estadounidenses.

A medida que las megaregiones crecen en tamaño e importancia, los economistas, los legisladores y los urbanistas necesitan trabajar en la coordinación de políticas a esta nueva escala. Pero cuando se trata de definir el alcance de una megaregión, se encuentran con los mismos problemas que los geógrafos y cartógrafos siempre han tenido al tratar de delinear áreas conceptuales. Debido a que las megaregiones se definen por conexiones-cosas como economías entrelazadas, enlaces de transporte, topografía compartida o una cultura común- es difícil saber dónde están sus límites.

Para tratar de resolver este problema geográfico, Garrett Nelson de Dartmouth College y Alasdair Rae, de la Universidad de Sheffield, utilizaron datos censales sobre más de cuatro millones de trayectos de cercanías y aplicaron dos análisis diferentes, uno basado en una interpretación visual y el otro enraizado en un algoritmo Desarrollado en MIT. Sus resultados y mapas aparecen hoy en la revista de acceso abierto PLOS ONE.

El mapa anterior muestra todos los trayectos de 50 millas o menos (representados por líneas rectas entre los puntos de inicio y de fin) que rodean el área de la Bahía de San Francisco, una de las megaregiones más emblemáticas del país. Los viajes más cortos y de mayor volumen son de color amarillo, con rutas de volumen más largas y más bajas en rojo. En esta imagen es fácil ver que los principales centros de trabajo están en ciudades, incluyendo San Francisco, Oakland, San José y Sacramento, y que están muy conectados. (Véase "A Commuter Revolution: How Cities Are Collaborating to Solve the Challenges of Sustainable Urban Transport")

Pero ¿dónde deberían los planificadores dibujar los bordes de una megaregión que abarca esta actividad? ¿Qué conexiones son estadísticamente significativas? ¿Cuáles son importantes para la planificación del tránsito regional? ¿Deben centrarse en las ciudades que rodean la bahía, o es Sacramento tan importante para la economía del área de la bahía?
Para respuestas a estas preguntas, Nelson y Rae recurrieron a una herramienta basada en algoritmos diseñada por el Senseable City Lab del MIT para reconocer matemáticamente a las comunidades. El algoritmo sólo considera la fuerza de las conexiones entre los nodos (más de 70.000 sectores censales en este caso), ignorando las ubicaciones físicas. Esto hizo una buena prueba de la "primera ley de geografía" de Waldo Tobler: que las cosas que están cerca de cada una están más relacionadas que las que están más separadas.



La megaregión Minneapolis-St. Paul se ve diferente cuando se utiliza un enfoque visual (izquierda) o un enfoque algorítmico (derecha).

Los resultados del análisis algorítmico llevaron a cabo algunas limpiezas e iteraciones, como la eliminación de trayectos superlargos entre lugares como Nueva York y Los Ángeles, excluyendo nodos con conexiones muy débiles, para producir un mapa coherente de megaregiones plausibles. La diferencia entre los enfoques visuales y matemáticos se puede ver en el mapa arriba de la Minneapolis-St. Paul.

En el análisis visual a la izquierda, la actividad se centra claramente en las ciudades gemelas y se extiende hacia el exterior concéntricamente, con conexiones más débiles a las ciudades circundantes. Pero, ¿dónde termina la megaregión de ciudades gemelas? ¿Debería incluirse St. Cloud? ¿Qué pasa con Rochester? En el mapa a menor escala a la derecha, el algoritmo asignó una amplia franja de ciudades circundantes más pequeñas, incluyendo Fargo, Dakota del Norte, a la megaregión basada en trayectos de desplazamiento. Aquí, el área de ciudades gemelas se presenta como el más grande de los múltiples centros de actividad. (Vea "The City Solution: Why Cities Are the Best Cure for Our Planet’s Growing Pains")



Un algoritmo asignó las secciones de un censo (puntos) a 50 megaregions (colores).


Una de las decisiones que tomaron los investigadores fue limitar el algoritmo a 50 megaregiones, lo que se puede ver en el mapa anterior, donde cada nodo está coloreado según la región a la que pertenece. Esto hizo que el mapa fuera más plausible visualmente. Mientras que 50 puede sonar como un número arbitrario, tiene sentido matemáticamente porque un porcentaje muy alto de conmutaciones se encuentran totalmente dentro de una megaregion en relación con los caminos que cruzan los límites entre las regiones.

Estas megaregiones algorítmicas son más fáciles de interpretar en el mapa en la parte superior del post, que muestra las conexiones. Hay algunos resultados aparentemente extraños, tales como el límite agudo que sigue la línea del estado de Nueva York-Connecticut o la megaregion pequeña, manchada verde que flota entre Birmingham y Dallas. Claramente, al ignorar la información geográfica y al no haber entendido el carácter cultural del país, el método estadístico no consiguió todo correcto.

Así que Nelson y Rae combinaron los dos métodos para trazar límites finales alrededor de las megaregiones del país. Comenzaron dibujando líneas alrededor de los puntos en el mapa de arriba. Posteriormente, superpusieron esas formas en el mapa de flujo en la parte superior del puesto y reinterpretaron los límites para eliminar los valores atípicos y enfatizar la continuidad geográfica. El resultado es el mapa de abajo, que elimina algunas rarezas visuales. Por ejemplo, el área verde manchada ha sido absorbida por la megaregión de New Orleans-Delta, y una gran franja del oeste con una población relativamente baja no está incluida en ninguna megaregión.



Combinando enfoques visuales y matemáticos se obtuvo este mapa de megaregiones de los Estados Unidos.

Los investigadores esperan que su enfoque sea un primer paso para una mejor comprensión de la geografía económica del país. El mapa es claramente un trabajo en progreso, y algunas áreas todavía no parecen correctas: la división del área de tres estados de la ciudad de Nueva York en dos megaregiones, por ejemplo. Y no estoy convencido de la megaregion de Bay Area-Sacramento donde vivo debe extender todo el camino a Nevada. ¿El mapa asigna su hogar y lugar de trabajo a una megaregión que tiene sentido para usted?