PROCEDIMIENTO PARA EL ESTUDIO Y RESOLUCION DE PROBLEMAS MEDIOAMBIENTALES.

Se describe un procedimiento mediante el que resulta posible el estudio y de problemas medioambientales,

tales como la contaminación o la producción de ruidos, por analogía con la teoría general de campos, en particular de campos electromagnéticos. El procedimiento permite la identificación de los elementos que configuran el medio ambiente, clasificarlos como fuentes o sumideros en función del tipo de alteración que provocan, y definir una variable cuya medición permite evaluar los cambios que se produzcan. Los valores medidos de la variable, permiten el establecimiento de un "mapa" de efectos inducidos por los elementos activos del sistema, y la posterior determinación de una función o ley de alteración del espacio, aprovechable para el estudio o incluso la predicción de la alteración espacial derivada de la configuración de elementos activos inicial, o de otra disposición cualquiera en cuanto a número, carga, naturaleza (fuentes o sumideros) y disposición espacial de los elementos activos

Procedimiento para el estudio y resolución de problemas medioambientales.

Objeto de la invención

La presente invención se refiere a un procedimiento para el estudio y resolución de problemas medioambientales, que aporta esenciales características de novedad y notables ventajas con respecto a los medios conocidos y utilizados para los mismos fines en el estado actual de la técnica.

Más en particular, la invención propone el desarrollo de un procedimiento de estudio y resolución de determinados problemas que se presentan en los sistemas medioambientales, mediante la adaptación de las características de éstos de manera que permiten ser estudiados como si se trata de campos generales (campos electromagnéticos, gravita- torios, ...).

En este sentido, dado que la disposición espacial de los elementos que conforman los sistemas medioambientales y electromagnéticos, es un factor que determina y condiciona su comportamiento, la presente invención proporciona un procedimiento que permite abstraer, teniendo en cuenta la distribución espacial de los elementos del sistema medioambiental bajo estudio, ciertas características (que interesan por algún motivo), propias de ese sistema medioambiental, y establecer una correspondencia entre cada una de dichas características medioambientales y otras características que son propias, por ejemplo de los campos electromagnéticos. Ello permite tratar, posteriormente, ese sistema o problema medioambiental, transformado en un problema de campos electromagnéticos, con las herramientas utilizadas habitualmente para la resolución de problemas relativos a estos Últimos. La solución encontrada al problema electromagnético que representa al sistema medioambiental, se puede trasladar fácilmente a éste.

También es objeto de la presente invención la identificación de los problemas más habituales que aparecen en los sistemas medioambientales que se desean estudiar, ofreciéndose asimismo el procedimiento para encontrar la solución.

La invención se refiere también al tratamiento que deben recibir los datos medioambientales desde su recolección hasta su procesamiento.

El campo de aplicación de la invención corresponde, obviamente, al sector industrial dedicado al estudio de los sistemas medioambientales o ecológicos, en especial al estudio y resolución de los problemas medioambientales.

Antecedentes de la invención

El espacio juega un papel preponderante en el estudio del medio ambiente, por cuanto los procesos ecológicos o medioambientales que se producen están fuertemente condicionados por las relaciones topológicas de los elementos del ecosistema que se está estudiando. Así el interés reside en saber si un 'vertido contaminante realizado en una zona determinada, va a afectar a otros puntos más o menos alejados de ella, y en qué medida. También es importante y deseable, tener la capacidad de caracterizar el comportamiento espacial y temporal de un vertido de forma tal que se pueda utilizar este conocimiento o "ley de difusión del vertido" para predecir lo que ocurriría si se produjera un vertido con características similares en otra zona.

Existen otras disciplinas de la ciencia, por ejemplo el electromagnetismo, en las cuales existe un cuerpo metodológico que permite abordar los problemas que tienen que ver con la alteración de las propiedades del espacio, en este caso propiedades eléctricas, inducidas por la presencia de cargas eléctricas más o menos cercanas a la zona estudiada. Así, se puede calcular con gran precisión la fuerza que va a ejercer una carga eléctrica sobre otra situada a una distancia determinada. También se conoce la ley por medio de la cual se realizan esas interacciones entre cargas. Según esta conocida ley de la electrostática, la influencia de una carga eléctrica sobre otra decrece con el cuadrado de la distancia.

Por tanto, en esta área del conocimiento, la electrostática, se tiene una sola ley (la cual relaciona la influencia de una carga sobre otra con el inverso del cuadrado de la distancia que las separa), para describir las propiedades eléctricas en un espacio ocupado por un conjunto de cargas eléctricas más o menos cargadas, y con una polaridad positiva o negativa, y organizadas con arreglo a una cierta disposición espacial.

Por el contrario en ecología o ciencias medioambientales existen muchas "leyes" diferentes de alteración del espacio por parte del objeto que genera la perturbación del espacio a su alrededor. Rara vez se conocen estas leyes, que describen cómo varía la influencia sobre el medio ambiente de un determinado objeto a medida que aumenta la distancia al mismo. Contrariamente a lo que ocurre en electrostática, no se sabe a priori como va a variar con la distancia, a medida que nos alejamos del objeto causante de la alteración de las propiedades del espacio, la alteración del medio ambiente inducida por objetos de interés en ecología o ciencias medioambientales. Para objetos tales como fábricas emisoras de humos, o para objetos ruidosos, no se sabe, a priori, como va a decrecer la concentración de un determinado contaminante con la distancia, o cuál es el nivel de contaminación acústica que produciría una carretera de dos carriles (o de cuatro) sobre una zona habitada situada a determinada distancia.

Si fuera posible asignar "cargas" a la capacidad de polución de un foco contaminante, o, a la cantidad de ruido emitido, por ejemplo, por un automóvil y se pudiera, además, decir cómo y en qué cuantía disminuye con la distancia la influencia de ese foco contaminante o del automóvil ruidoso, se podría predecir lo que ocurriría en situaciones nuevas en las que se encontrasen presentes varios focos contaminantes u objetos ruidosos (automóviles por ejemplo), dispuestos en formas diferentes, y cada uno de ellos "emitiendo" con diferentes intensidades su contaminación o su ruido.

Así pues, si se pudiera identificar, para un problema medioambiental concreto, los objetos que alteran las propiedades del medio ambiente a su alrededor, así como cuantificar su capacidad de alteración del medio en función de la distancia (es decir, si se pudiera definir la ley de variación de la modificación del medio en función de la distancia), y si la variable (o variables) que mide(n) esa alteración cumple(n) ciertas condiciones muy generales enunciadas más adelante, entonces se dispondría de medios para abordar ese problema medioambiental desde la perspectiva de la teoría general de campos. Pero hasta la fecha no se conoce ningún método que permita llevar a cabo dichas operaciones.

En consecuencia, la presente invención se ha propuesto como objetivo fundamental el desarrollo de un nuevo procedimiento que permita relacionar o vincular los resultados de la teoría clásica de campos con ciertos aspectos de la teoría ecológica o medioambiental, de modo que, problemas específicos y concretos medioambientales o ecológicos, sean susceptibles de ser tratados aplicando los resultados que la teoría clásica de campos pone a nuestra disposición. Este objetivo ha sido plenamente alcanzado mediante el procedimiento que va a ser objeto de la descripción que sigue y las características definidas en la reivindicación 1.

Resumen de la invención

El procedimiento que ofrece la presente invención, permite llevar a cabo la vinculación de un problema medioambiental con otro específico de campos generales (similar a los campos electromagnéticos, gravitatorios, etc.) que, dentro de ciertas restricciones y para los aspectos objeto de estudio, lo representa adecuadamente.

El concepto de carga eléctrica ofrece un punto de arranque sólido para la utilización de la teoría clásica de campos como causa última de un efecto, cual es la modificación de las propiedades eléctricas del espacio. Esta modificación de las propiedades del espacio que circunda a la carga eléctrica, se hace explícita y se manifiesta en forma de un campo eléctrico, que es objeto de estudio del electromagnetismo. Por analogía, el concepto básico que se propone utilizar en la presente invención para la aplicación de los resultados de la teoría clásica de campos a los problemas medioambientales, es el de "carga medioambiental" como causa última de un efecto que se hace explícito en el espacio, y que tiene que ver con manifestaciones físicas que son objeto de estudio de las ciencias medioambientales o de la propia ecología. Por ejemplo: una fábrica que emite humos sulfurosos altera, en este caso de forma perjudicial para el medio ambiente, el espacio a su alrededor. Su capacidad de emisión de humos nocivos es su...

1. Un procedimiento para el estudio y resolución de problemas ambientales en una zona localizada de un sistema medioambiental; utilizando teoría general de campos, que comprende:

        (a)        la utilización de una variable indicadora de un indicador medioambiental medible físicamente, siendo dicha variable indicadora (i) una variable escalar, (ii) relevante para el problema medioambiental a ser estudiado y solucionado en dicha zona, y (iii) distribuida espacialmente en dicha zona de sistema medioambiental en el que dicho problema ocurre, y

        (b)        la consideración de la distribución espacial de las fuentes y sumideros para dicha variable indicadora que constituyen los elementos activos del sistema medioambiental,

el procedimiento además comprende las etapas de:

        - vtcortaunadefinir uno o más de dichas variables indicadoras;

        - vtcortaunaIdentificar dichas fuentes y sumideros para dichas variables indicadoras;

        - vtcortaunapara cada variable indicadora, medir dicha variable indicadora, en puntos diferentes de dicha zona localizada de sistema medioambiental, e interpolar las medidas para obtener una matriz con un muestreo regular cuando las mediadas no puedan realizarse de forma regular y uniforme dicha matriz relacionando dichos los efectos inducidos por dichas fuentes y sumideros en dicha zona; y

        - vtcortaunaaplicar la teoría general de campos implementada en algoritmos para procesar imágenes a dicha matriz, resultando en imágenes o funciones bidimensionales que representan las medidas de una variable indicadora seleccionada, para localizar las fuentes y sumideros y determinar la carga relativa, i.e capacidad para alterar el espacio, con que cada fuente o sumidero contribuye a la distribución espacial de dicha variable indicadora.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, que comprende además obtener la función de alteración del espacio de una variable indicadora inducida por una fuente o sumidero unitario, y, opcionalmente, predecir la distribución espacial de dicha variable indicadora usando dicha función de alteración del espacio para dicha variable indicadora para una distribución espacial diferente de fuentes y sumideros.