Maestría en Ciudades Inteligentes y Sostenibles
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Análisis territorial de crecimiento urbano basado en sistemas de información geográfica: un estudio de caso en la localidad de Usme para las UPL Rafael Uribe y Usme Entrenubes(2025-12-10) Guío Zamora, Lizette Juliana; Forero Amaya, Lizney Yuraniz;Usme, una de las localidades más pobladas del sur de Bogotá D.C., enfrenta un proceso de crecimiento demográfico acelerado, impulsado principalmente por la migración interna y la expansión urbana no planificada, generando presión sobre su territorio, con ocupación de zonas de amenaza alta y media por incendios forestales, remoción en masa, suelos de protección y avenidas torrenciales, particularmente de origen informal. El presente estudio tiene como objetivo analizar la dinámica y los patrones del crecimiento urbano en la localidad de Usme, para las UPL Usme Entrenubes y Rafael Uribe, mediante la caracterización multitemporal de imágenes satelitales entre 2016 y 2025. Asimismo, contrasta los resultados con los criterios de ocupación y ordenamiento territorial establecidos en el Plan de Ordenamiento Territorial “Bogotá Reverdece 2022–2035” y en el Decreto 555 de 2021, con el fin de identificar la expansión sobre áreas protegidas, suelos de amenaza y zonas destinadas a equipamientos urbanos. Los resultados muestran un crecimiento urbano del 41,4% (339,7 ha), con un 44,5 % en áreas informales y un patrón espaciotemporal no lineal con núcleos de reactivación intermitentes. Se evidencia ocupación en zonas de amenaza alta y 1,55% del crecimiento sobre áreas no urbanizables o de amenaza no mitigable, mientras que la proyección al 2029 estima 1.269,8 ha urbanizadas, concentradas en zonas periféricas y vulnerables. El cruce con proyectos del POT indica conflictos significativos, incluyendo más del 80% del trazado de las Alamedas Entrequebradas ya urbanizado y entre el 21% y 40% de otros corredores ya urbanizados, reduciendo la conectividad ecológica y la funcionalidad ambiental prevista para la zona. En conjunto, el estudio confirma la utilidad del análisis multitemporal y del cubo espaciotemporal para comprender la expansión urbana informal, generando insumos técnicos aplicables a la gestión territorial y planificación urbana sostenible, permitiendo a entidades distritales y locales priorizar acciones de control, vigilancia y seguimiento en áreas críticas y de alta presión urbana. - ÍtemAcceso AbiertoComunidades Energéticas Inteligentes y Sostenibles(2025-12-04) Tovar Garibello, Luz Esneider; Muñoz Vera, Edwin Alexander; Redondo, Johan ManuelEste artículo examina el papel de las comunidades energéticas como instrumentos para una transición energética justa y descentralizada en Colombia, enfocándose en 208 municipios de sexta categoría con altos niveles de pobreza energética multidimensional. A partir de un enfoque sistémico y multinivel, se integran tres dimensiones de análisis: (1) la dimensión estructural, mediante la identificación de tipologías territoriales; (2) la dimensión dinámica, a través del análisis de la estructura sistémica de las comunidades energéticas inteligentes y sostenibles; y (3) la dimensión estratégica, mediante la modelación de incentivos cooperativos entre actores comunitarios, institucionales y privados utilizando teoría de juegos. Los resultados muestran que las comunidades energéticas inteligentes pueden reducir la pobreza energética, fortalecer la autonomía territorial y fomentar la equidad social cuando combinan tecnologías renovables adaptadas localmente con mecanismos de gobernanza colaborativa. El estudio propone un modelo conceptual integrado que respalda la política energética descentralizada, la corresponsabilidad institucional y la gestión del conocimiento local.
- ÍtemAcceso AbiertoDiseño y simulación de un sistema IoT para la detección temprana de incendios forestales en los cerros de Santiago de Cali(2025-12-01) Loaiza Mejia, Valentina; Sarmiento Rojas, Jefferson StevenEste trabajo de grado presenta el diseño y validación por simulación de un sistema IoT de bajo costo para la detección temprana de incendios forestales en los cerros de Santiago de Cali, una zona altamente vulnerable debido al cambio climático, la expansión urbana y la limitada capacidad de vigilancia continua. El objetivo central es proponer y evaluar, en un entorno virtual, una arquitectura técnica capaz de monitorear variables ambientales críticas y emitir alertas oportunas, integrando sensores virtuales, procesamiento distribuido y analítica predictiva. Metodológicamente, se empleó un enfoque mixto basado en la revisión sistemática de literatura, el diseño conceptual del sistema, la simulación funcional mediante Wokwi, Node-RED y Firebase, y la incorporación de un modelo de riesgo entrenado con datos históricos del sistema FIRMS y condiciones meteorológicas locales. Los resultados incluyen la construcción de un prototipo virtual que demuestra la viabilidad técnica del sistema, la interoperabilidad entre sus componentes y su potencial para anticipar condiciones propicias para incendios, complementando la detección en tiempo real con capacidades predictivas. El análisis de madurez tecnológica ubica el desarrollo en un TRL 3, correspondiente a validación analítica en entorno de simulación, con posibilidades claras de avanzar hacia implementaciones físicas escalables en campo. En conjunto, la propuesta evidencia que la integración de IoT y analítica de datos puede fortalecer la vigilancia ambiental, reducir tiempos de respuesta y promover procesos de gobernanza comunitaria orientados a la prevención del riesgo.
- ÍtemAcceso AbiertoGestión sistémica e inteligente de inundaciones(2025-11-04) Castillo Pedraza, Laura Alejandra; De Oliveira Almeida, Aretuza; Redondo Ortegon, Johan ManuelEl presente documento está orientado a la creación de un marco análitico para evaluar la gestión del riesgo a inundaciones de forma sistémica en los municipios de Colombia, proponiendo estrategias diversas para su implementación.
- ÍtemEmbargoImplementación de un sistema embebido para la clasificación de fuentes de ruido ambiental urbano utilizando técnicas de TinyML en un entorno acústico de Bogotá(2024-07-19) Amaya Guzmán, Brian; Remolina Soto, Maykol Sneyder; Sarmiento Rojas, Jefferson Steven; Aya Parra, Pedro AntonioEl aumento del ruido urbano, derivado del desarrollo continuo de actividades económicas y sociales en las ciudades, se ha convertido en una preocupación diaria con un impacto negativo en la población. Estudios presentados por la Secretaría Distrital de Ambiente (SDA) de Bogotá, Colombia indican que al menos el 11.8% de la población está expuesta a niveles de ruido que exceden las recomendaciones de la Organización Mundial de la Salud . El objetivo principal del proyecto de investigación es diseñar una herramienta de clasificación inteligente que permita identificar y categorizar diferentes fuentes de ruido en tiempo real. El sistema implementado está basado en dispositivos de bajo consumo energético equipados con sensores de audio y capacidad de procesamiento (TinyML). Se utilizó el modelo YAMNet, optimizado para las condiciones específicas de Bogotá, logrando una clasificación precisa de las fuentes de ruido en clases como alarmas, ambiente, aplausos, aviones, actividades humanas, impactos, motocicletas y vehículos pesados. Los resultados obtenidos muestran que en el entorno acústico objeto de estudio los ruidos de vehículos pesados y motocicletas constituyen una gran parte del ruido ambiental en el sector. Además, los aviones, aunque menos frecuentes, permiten establecer que una gran cantidad de eventos (87%) se encuentran por encima del estándar máximo permisible para el sector llegando a eventos de hasta 88.4 dBA. En conclusión, esta investigación demuestra que el uso de TinyML para la clasificación de fuentes de ruido urbano es una estrategia viable y efectiva. La metodología desarrollada facilita una gestión más eficiente del ruido urbano, proporcionando una base sólida para futuras investigaciones y desarrollos tecnológicos, con el potencial de mejorar significativamente la calidad de vida en entornos urbanos.
- ÍtemAcceso AbiertoInfraestructuras verdes en Medellín y Cartagena: análisis de la percepción ciudadana e impacto de políticas públicas en su adopción y funcionamiento(2024-07-19) Martínez Rivera, Hover Emilio; Sampayo Anaya, Josefina; Marino Zamudio, Raúl AlbertoLa tesis "Infraestructuras verdes en Medellín y Cartagena: Análisis de la percepción ciudadana e impacto de políticas públicas en su adopción y funcionamiento" aborda la importancia de las infraestructuras verdes en el desarrollo urbano sostenible en las ciudades de Medellín y Cartagena, Colombia. A través de un enfoque mixto que incluye encuestas y entrevistas, el estudio explora cómo la población y las autoridades locales perciben estas infraestructuras y el impacto de las políticas públicas en su adopción. Los resultados muestran que, aunque existe una alta conciencia sobre los beneficios ambientales de las infraestructuras verdes, como techos y fachadas verdes, persisten barreras significativas para su implementación, entre ellas la falta de incentivos económicos y normativas adecuadas. El estudio sugiere que una combinación de educación ambiental, políticas públicas efectivas y participación comunitaria es crucial para fomentar un entorno urbano más sostenible. Se proponen estrategias de financiamiento y colaboración público-privada, así como programas educativos para aumentar la conciencia y el compromiso ciudadano con las infraestructuras verdes.
- ÍtemAcceso AbiertoLa Arquitectura de Sueños como mecanismo de creación de valor social empresarial(2025-12-10) Sierra Prada, Cristina; Ruíz Cano, MarysolLa investigación examina cómo las metodologías comunitarias y la articulación entre sector privado, sector público y ciudadanía pueden generar valor social y fortalecer la cohesión y resiliencia comunitaria en contextos urbanos desiguales. A partir del caso de Medellín, el estudio plantea que la infraestructura urbana, entendida como un proceso social más que como un objeto físico, puede contribuir a cerrar brechas territoriales y sanar fracturas históricas. Para ello, propone el modelo Arquitectura de Sueños, que integra metodologías como Community-Led Development, Placemaking y Urbanismo Participativo con la acción empresarial. El trabajo demuestra que cuando los sueños colectivos se articulan con el propósito y el conocimiento técnico del sector privado, se crean infraestructuras de convivencia que transforman tanto el espacio como las relaciones sociales. Finalmente, presenta propuestas aplicadas con empresas locales, invitando a repensar la construcción de ciudad desde la corresponsabilidad, los vínculos y la capacidad colectiva de imaginar futuros compartidos.
- ÍtemAcceso AbiertoModelo probabilístico que evidencia los factores críticos de éxito para el desarrollo de un territorio inteligente en Colombia(2024-10-08) Arias Sanabria, Diego Fernando; Garzón González, Magda Ximena; Linares Bernal, Rodrigo Andrés; Ruiz Ramos, Cristhian Fabián; Bonilla Jiménez, RicardoUn modelo de madurez de ciudades y territorios inteligentes es una descripción cuantitativa multidimensional que representa el estado actual de una ciudad o territorio frente a parámetros establecidos, buscando pensar el rumbo de los territorios hacia ejercicios de conectividad cada vez mayores, a través de la modernización. De las instituciones públicas, la socialización del acceso a la información y la mejora de la competitividad del sector productivo. En ese sentido, los resultados sirven para orientar un plan de trabajo enfocado en alcanzar los atributos definidos por el MinTIC en su modelo de madurez. Actualmente, este modelo tiene dificultades en relación con la capacidad de los gobiernos locales para dirigir sus esfuerzos de manera eficiente y efectiva, permitiéndoles alcanzar un nivel óptimo de madurez como territorio inteligente. Con base en esto, buscamos desarrollar una propuesta de solución a través de un proyecto de analítica prescriptiva para recomendar acciones óptimas y enfoques éticos con privacidad y transparencia en los modelos. Estas adiciones no sólo mejoran la precisión y la eficiencia, sino que también respaldan el proceso de toma de decisiones de los gobiernos locales. Este proyecto de analítica se plantea bajo la metodología CRISP-DM que apoya la comprensión del problema y los datos, dando seguimiento al desarrollo del proyecto a través de iteraciones cortas donde se pueden predecir los resultados y evaluar los cambios para una pronta toma de decisiones. . Decisión. De acuerdo con esto último, se busca desarrollar un modelo probabilístico sustentado en una proyección analítica que genere resultados cuantitativos que den una perspectiva general de los datos, basado en escenarios, antes de tomar decisiones.
- ÍtemAcceso AbiertoProcesos de reasentamiento con perspectiva de sistemas complejos(2025) Arboleda López, Isabel Cristina; Redondo, Johan Manuel; Becerra Fernández, MauricioEste trabajo de grado, desarrollado en la Maestría en Ciudades Inteligentes y Sostenibles de la Universidad del Rosario, aborda los procesos de reasentamiento por desastres en Colombia desde la perspectiva de los sistemas complejos. Su propósito central es representar y simular dichos procesos mediante dinámica de sistemas para identificar estructuras, comportamientos y puntos de apalancamiento que fortalezcan el marco estratégico de las políticas públicas orientadas a su gestión. Se parte del reconocimiento de que, al ser concebidos históricamente como respuestas reactivas a emergencias o mandatos judiciales, los reasentamientos han reproducido vulnerabilidad, fragmentación social y precariedad habitacional. En contraste, se propone un enfoque antifrágil y adaptativo: que los procesos no solo resistan perturbaciones derivadas del riesgo climático y socioambiental, sino que se fortalezcan a partir de ellas, habilitando transformaciones institucionales, territoriales y comunitarias. Metodológicamente, el estudio se estructura en cuatro fases: (1) revisión conceptual y normativa que articula literatura científica con marcos legales nacionales e internacionales; (2) construcción del modelo sistémico que identifica variables clave (adaptación comunitaria, inversión institucional, legitimidad, riesgo y gobernanza) y las organiza en bucles de refuerzo y balance; (3) simulación de escenarios en Forio Epicenter, contrastando cinco trayectorias: Business as Usual, participación fortalecida, prevención intensiva, desconfianza institucional y transformación sistémica; y (4) discusión de resultados frente a referentes como Taleb (antifragilidad), Meadows (leverage points), Banerjee y Duflo (trampas de pobreza) y Berkes y Ross (gobernanza adaptativa), para derivar lecciones de política. Los resultados muestran que tratar el reasentamiento como sistema dinámico con realimentaciones no lineales permite anticipar efectos no deseados, evitar ciclos de retorno al riesgo y abrir espacios de innovación institucional. La participación comunitaria incidente, la inversión preventiva y la coordinación interinstitucional emergen como factores decisivos. En conclusión, se propone una estrategia antifrágil para el reasentamiento en Colombia que convierte la gestión del riesgo en oportunidad de reorganización territorial, fortalecimiento del capital social y consolidación de ciudades sostenibles e inteligentes. La investigación contribuye al debate académico sobre sistemas urbanos complejos y a la formulación de políticas públicas más coherentes, adaptativas y centradas en las personas.
- ÍtemAcceso AbiertoProtocolo de monitoreo para material particulado emitido en la obra del patio taller este en la ciudd de Neiva - Huila(2024-08-20) Trujillo Jiménez, Cesar Julián; Oñate Nuñez, Johan Javier; Jiménez Hernández, Mario FernandoEn el presente proyecto de grado se desarrolló un protocolo de monitoreo utilizando un sensor comercial para la medición del Material Particulado PM10 y PM2.5 y determinar la calidad del aire en inmediaciones de la comuna 10 de la Ciudad de Neiva, Departamento del Huila, específicamente en la obra del Patio Taller Este. Esta información fue analizada en dos (2) fases experimentales para conocer las variaciones del material particulado. En la fase experimental I, se realizaron mediciones adaptando el sensor a un vehículo aéreo no tripulado tipo dron durante las actividades de instalación de sub-base granular, mientras que en la fase experimental II, las mediciones se llevaron a cabo adaptando el sensor en una base fija durante las actividades de instalación del pavimento MR-42 en la construcción de la vía de acceso. Para dicho análisis, se utilizaron los datos registrados por el monitor profesional Atmotube PRO. Las mediciones se realizaron por catorce (14) días para la fase experimental I, comprendidos entre el 8 de abril y 26 de abril de 2024 y durante tres (3) días para la fase experimental II, comprendidos entre el 16 al 18 de julio de 2024. Este proyecto se realizó con el acompañamiento del contratista de obra, quien, conforme a sus políticas, prioriza la protección de un medio ambiente sostenible. Ya que esto presenta en el sector construcción una problemática socio-ambiental.
- ÍtemAcceso AbiertoRevisión y comparación de dos índices de evaluación para Bogotá en el marco de ciudades sostenibles(2024-09-19) Caicedo Moncada, Sergio; Redondo Ortegón, Johan ManuelEn la actualidad, las ciudades enfrentan múltiples problemáticas derivadas de la gran cantidad de personas que emigran en busca de nuevas oportunidades y una mejor calidad de vida. Esta sobrecarga poblacional afecta los recursos y la capacidad de las ciudades para satisfacer las necesidades de sus habitantes, haciendo de la sostenibilidad urbana una prioridad crucial. La sostenibilidad se refiere a la conservación del bienestar multidimensional de todas las formas de vida en un paisaje determinado. En este caso, el paisaje es la ciudad, y el bienestar urbano es una amalgama de los bienestares individuales, resultando en un bienestar colectivo emergente. Sin embargo, no existe una forma estricta y rigurosa de medir este bienestar. Entonces, ¿cómo se puede establecer la sostenibilidad urbana? El objetivo de este estudio fue revisar y comparar dos índices para la ciudad de Bogotá, analizando y contrastando diversos enfoques conceptuales y metodológicos. Para ello, se llevó a cabo una revisión exhaustiva de indicadores de bienestar urbano para determinar cuáles podrían servir como base para el análisis de la sostenibilidad urbana. El estudio concluyó que las mejores aproximaciones provienen del Índice de Pobreza Multidimensional para Colombia (IPM-CO) y los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS). El IPM-CO evalúa variables como educación, salud, condiciones de vivienda y calidad de vida, mientras que los ODS abordan dimensiones como el fin de la pobreza, hambre cero, salud y bienestar, y ciudades y comunidades sostenibles. El estudio comenzó con el análisis de diferentes métricas de sostenibilidad urbana. Estas métricas fueron comparadas y se seleccionaron las más integrales, destacándose los ODS y el IPM-CO. Los resultados indicaron que Bogotá enfrenta desafíos significativos en términos de sostenibilidad urbana, ya que la pobreza multidimensional es un obstáculo importante para el cumplimiento de los ODS. Este enfoque comparativo revela la complejidad y la diversidad de los indicadores de bienestar y desarrollo sostenible, proporcionando una base sólida para futuras investigaciones y prácticas de planificación urbana. En conclusión, utilizar el IPM-CO y los ODS como bases para el análisis permite abordar de manera integral los desafíos urbanos, proporcionando un camino claro hacia el desarrollo sostenible en las ciudades.
- ÍtemAcceso AbiertoSinergia entre sistemas urbanos y su papel en la generación de bienestar en las ciudades(2025-11-04) Buitrago Sarmiento, Yuliana Andrea; Becerra Fernández, Mauricio; Redondo Ortegón, Johan Manuel“Sinergias entre sistemas urbanos y su papel en la generación de bienestar en ciudades” (caso Bogotá D.C.) modela la ciudad como un sistema complejo donde movilidad, energía, agua-residuos, espacio público, salud, educación, seguridad y gobernanza coevolucionan mediante retroalimentaciones y retardos. Integra un diagrama causal validado y un modelo de niveles y flujos en Vensim para priorizar bucles, ubicar puntos de palanca e investigar escenarios (BAU, infraestructura, movilidad activa, salud y un paquete integrado). Los resultados muestran que el BAU tiende a una trayectoria de deterioro por desajustes demanda-capacidad; las acciones aisladas generan mejoras marginales; y el paquete integrado (salud-ambiente-movilidad activa-capacidad urbana) rinde mejor al capturar co-beneficios (aire, confort térmico, uso de espacio público, actividad física). No obstante, no hay cambio de régimen sin ajustes de gobernanza y gestión de la demanda que contengan efectos rebote. Un submodelo demográfico (1928–2030) describe crecimiento logístico cercano a la capacidad de carga, reforzando que elevar el bienestar exige sinergias sistémicas más que crecimiento poblacional. Como aporte, enlaza teoría y práctica al proponer un marco replicable de indicadores y simulación para coordinar intervenciones integradas que reconfiguren bucles y acorten retardos.
- ÍtemAcceso AbiertoTecnologías de localización en tiempo real: mejorando la seguridad ciudadana(2025-09-17) Cerón Diaz, Helder; Quant Zuñiga, Valeria; Aya Parra, Pedro Antonio; Sarmiento Roja, JeffersonEn el actual proceso de transformación digital, las tecnologías emergentes están redefiniendo la gobernanza, la movilidad y, especialmente, la seguridad en las ciudades. En el caso de Bogotá D.C., estos avances representan tanto una oportunidad como un desafío. La seguridad ciudadana se posiciona como una de las problemáticas más críticas, en un contexto marcado por la violencia estructural, la desigualdad social y la limitada presencia institucional. Estas condiciones, comunes en diversas ciudades de América Latina, exigen enfoques innovadores que integren tecnología y gestión pública para fortalecer la convivencia y garantizar la protección ciudadana. En este marco, el presente trabajo de investigación trata sobre el potencial tecnologías IoT (Internet de las Cosas), y específicamente sobre la manera en que dispositivos portátiles como las smartbands, pueden contribuir de manera efectiva en la prevención de delitos que afecten y alteren la seguridad ciudadana al tiempo que mejora la respuesta pública y privada ante situaciones de riesgo. En el ecosistema tecnológico propuesto se integra geolocalización (GPS), redes de baja potencia (Sigfox, LoRaWAN), procesamiento en la nube (Azure), visualización de datos (Power BI) y canales de alerta como Telegram. Este enfoque constituye una alternativa innovadora frente a los sistemas tradicionales de videovigilancia, que requieren alta inversión y dependen de redes celulares o Wi-Fi. La propuesta se adapta a contextos urbanos y rurales con baja conectividad, contribuyendo a reducir brechas de desigualdad en el acceso a soluciones de seguridad. El estudio se alinea con la tendencia global hacia modelos participativos de seguridad ciudadana, donde la colaboración entre ciudadanía y autoridades es clave para generar resiliencia. La habilitación de canales bidireccionales de comunicación y alertas comunitarias responde a los principios de la seguridad humana y fomenta la corresponsabilidad social. Además del componente tecnológico, la investigación aborda aspectos críticos como privacidad de datos, interoperabilidad, marcos normativos y buenas prácticas internacionales. La contribución del trabajo de grado reside en demostrar que es factible desarrollar soluciones de seguridad ciudadana que articulen innovación, participación comunitaria y respeto por los derechos digitales, aportando así a la construcción de ciudades más inteligentes, seguras y humanas.
- ÍtemAcceso AbiertoTesella: aplicación para la evaluación espacial de impacto de fenómenos urbanos(2025-12-12) Pardo Russi, Wady Millett; Camargo Salamanca, GuiborEste proyecto presenta una aplicación replicable para la evaluación exploratoria del impacto de intervenciones urbanas, que integra el procesamiento de datos espaciales y la estimación econométrica en un flujo de trabajo desarrollado en R y Shiny. La herramienta opera sobre teselas hexagonales de 5 y 10 hectáreas; el tratamiento se define por la intersección entre el proyecto y la tesela (t), y los efectos de derrame se modelan mediante anillos de vecindad topológicos (n1…n5). Aunque el caso demostrativo se centra en impactos sobre el tejido económico, la herramienta está diseñada para evaluar una amplia gama de efectos urbanos (económicos, sociales, espaciales o ambientales), según las bases de datos que se integren. El caso de estudio analiza el intercambiador deprimido de la Calle 94 con la NQS (año de intervención 2017), utilizando un panel 2010–2023 construido a partir del Censo Inmobiliario y de los registros empresariales de la Cámara de Comercio de Bogotá. Estas fuentes se emplean exclusivamente para demostrar la funcionalidad del prototipo con datos reales, sin constituir su núcleo metodológico. En el escenario de 10 hectáreas, los efectos promedio son cercanos a cero y no significativos; en 5 hectáreas, los resultados se mantienen nulos para t vs. n1, pero se observa una señal positiva y significativa para las empresas medianas en anillos más lejanos (t vs. n2…n5), coherente con procesos de difusión espacial del impacto. Entre las principales limitaciones se encuentran la automatización parcial del prototipo y la necesidad de ampliar su escalabilidad para uso institucional. En conjunto, Tesella ofrece un protocolo estandarizado, transparente y replicable para el monitoreo de proyectos urbanos y la toma de decisiones basadas en evidencia.
