La fricción de la distancia es un principio básico de la geografía que establece que el movimiento implica algún tipo de costo , en forma de esfuerzo físico , energía , tiempo y/o gasto de otros recursos , y que estos costos son proporcionales a la distancia recorrida. Este costo es, por lo tanto, una resistencia contra el movimiento, análoga (pero no directamente relacionada) al efecto de la fricción contra el movimiento en la mecánica clásica . [1] La preferencia posterior por minimizar la distancia y su costo subyace a una amplia gama de patrones geográficos, desde la aglomeración económica hasta la migración de la vida silvestre , así como muchas de las teorías y técnicas de análisis espacial , como la primera ley de geografía de Tobler , el enrutamiento de redes y el análisis de distancia de costo . En gran medida, la fricción de la distancia es la razón principal por la que la geografía es relevante para muchos aspectos del mundo, aunque su importancia (y quizás la importancia de la geografía) ha ido disminuyendo con el desarrollo de las tecnologías de transporte y comunicación. [2] [3]
No se sabe quién acuñó por primera vez el término "fricción de la distancia", pero el efecto de los costos basados en la distancia sobre la actividad geográfica y los patrones geográficos ha sido un elemento central de la geografía académica desde su surgimiento en el siglo XIX. El modelo de estado aislado de uso de la tierra suburbana de von Thünen (1826), posiblemente la primera teoría geográfica, incorporó directamente el costo de transporte de diferentes productos agrícolas como uno de los determinantes de qué tan lejos de una ciudad cada tipo de bienes podría producirse de manera rentable. [4] La teoría de la ubicación industrial de Alfred Weber (1909) y la teoría del lugar central de Walter Christaller (1933) [5] también fueron básicamente optimizaciones del espacio para minimizar los costos de viaje.
En la década de 1920, los científicos sociales comenzaron a incorporar principios de la física (más precisamente, algunas de sus formalizaciones matemáticas), como la gravedad , específicamente la ley del cuadrado inverso que se encuentra en la ley de gravitación universal de Newton . [6] Los geógrafos identificaron rápidamente una serie de situaciones en las que la interacción entre lugares, ya sea la migración entre ciudades o la distribución de residencias dispuestas a patrocinar una tienda, exhibió esta disminución de la distancia debido a las ventajas de minimizar la distancia recorrida. Los modelos de gravedad y otros modelos de optimización de la distancia se generalizaron durante la revolución cuantitativa de la década de 1950 y el posterior auge del análisis espacial . Gerald Carrothers (1956) fue uno de los primeros en utilizar explícitamente la analogía de la "fricción" para conceptualizar el efecto de la distancia, sugiriendo que estas optimizaciones de la distancia debían reconocer que el efecto varía según factores localizados. [6] Ian McHarg , como se publicó en Design with Nature (1969), estuvo entre quienes desarrollaron la naturaleza multifacética de los costos de distancia, aunque inicialmente no empleó métodos matemáticos o computacionales para optimizarlos. [7]
En la era de los sistemas de información geográfica , a partir de la década de 1970, muchos de los modelos de proximidad existentes y los nuevos algoritmos se automatizaron como herramientas de análisis, lo que los hizo significativamente más fáciles de usar por un conjunto más amplio de profesionales. Estas herramientas han tendido a centrarse en problemas que podrían resolverse de manera determinista , como los buffers , el análisis de distancia de costo , la interpolación y el enrutamiento de red . Otros problemas que aplican la fricción de la distancia son mucho más difíciles (es decir, NP-hard ), como el problema del viajante de comercio y el análisis de conglomerados , y las herramientas automatizadas para resolverlos (generalmente utilizando algoritmos heurísticos como el agrupamiento de k-medias ) están menos disponibles, o solo recientemente disponibles, en el software SIG.
A modo de ejemplo, imaginemos a un excursionista que se encuentra de pie en la ladera de una montaña aislada y boscosa y que desea viajar al otro lado de la montaña. Básicamente, hay un número infinito de caminos que podría tomar para llegar allí. Viajar directamente sobre la cima de la montaña es "costoso", ya que cada diez metros que se pasan escalando requiere un esfuerzo significativo. Viajar diez metros a través del campo a través del bosque requiere mucho más tiempo y esfuerzo que viajar diez metros por un sendero desarrollado o por un prado abierto. Tomar una ruta llana a lo largo de una carretera que rodea la montaña tiene un costo mucho menor (tanto en esfuerzo como en tiempo) por cada diez metros, pero el costo total se acumula a lo largo de una distancia mucho mayor. En cada caso, la cantidad de tiempo y/o esfuerzo necesarios para viajar diez metros es una medida de la fricción de la distancia. Determinar la ruta óptima requiere equilibrar estos costos, y se puede resolver utilizando la técnica del análisis de costo-distancia .
En otro ejemplo muy común, una persona quiere conducir desde su casa hasta el hospital más cercano. De las muchas (pero finitas) rutas posibles a través de la red vial, la que tiene la distancia más corta pasa por barrios residenciales con límites de velocidad bajos y paradas frecuentes. Una ruta alternativa sigue una autopista de circunvalación alrededor de los barrios, que tiene una distancia significativamente más larga, con límites de velocidad mucho más altos y paradas poco frecuentes. Por lo tanto, esta alternativa tiene una fricción unitaria de distancia (en este caso, tiempo) mucho menor, pero se acumula a lo largo de una distancia mayor, lo que requiere cálculos para determinar la óptima (que tome el menor tiempo total de viaje), tal vez utilizando los algoritmos de análisis de red que se encuentran comúnmente en mapas web como Google Maps .
Los costos proporcionales a la distancia pueden adoptar diversas formas, cada una de las cuales puede o no ser relevante en una situación geográfica determinada:
Algunos de estos costos son fácilmente cuantificables y medibles, como el tiempo de tránsito, el consumo de combustible y los costos de construcción, por lo que naturalmente se prestan a algoritmos de optimización . Dicho esto, puede haber una cantidad significativa de incertidumbre en predecirlos debido a la variabilidad en el tiempo (por ejemplo, el tiempo de viaje a través de una red de carreteras dependiendo del volumen cambiante del tráfico) o la variabilidad en situaciones individuales (por ejemplo, qué tan rápido desea conducir una persona). Otros costos son mucho más difíciles de medir debido a su naturaleza cualitativa o subjetiva, como la protesta política o el impacto ecológico; estos generalmente requieren la creación de "pseudo-medidas" en forma de índices o escalas para operacionalizarlos . [3]
Todos estos costos son campos en el sentido de que son espacialmente intensivos (una "densidad" de costo por unidad de distancia) y varían en el espacio. El campo de costos (a menudo llamado superficie de costos ) puede ser una función continua y uniforme o puede tener cambios abruptos. Esta variabilidad de costos ocurre tanto en el espacio sin restricciones (bidimensional o tridimensional), como en redes restringidas, como carreteras y telecomunicaciones por cable.
Un gran número de teorías geográficas, técnicas de análisis espacial y aplicaciones SIG se basan directamente en los efectos prácticos de la fricción de la distancia:
Históricamente, la fricción de la distancia era muy alta para la mayoría de los tipos de movimiento, lo que hacía que el movimiento y la interacción a larga distancia fueran relativamente lentos y raros (pero no inexistentes). El resultado fue una geografía humana fuertemente localizada , manifestada en aspectos tan variados como el lenguaje y la economía . Uno de los efectos más profundos de los avances tecnológicos desde 1800, incluidos el ferrocarril , el automóvil y el teléfono , ha sido reducir drásticamente los costos de trasladar personas, bienes e información a largas distancias. Esto condujo a una difusión e integración generalizadas, lo que en última instancia resultó en muchos de los aspectos de la globalización . [12] El efecto geográfico de esta fricción decreciente de la distancia se llama convergencia espacio-temporal o convergencia espacio-costo . [13]
De estas tecnologías, las telecomunicaciones , especialmente Internet , han tenido quizás el efecto más profundo. Aunque todavía hay costos basados en la distancia para transmitir información, como el tendido de cables y la generación de energía de señales electromagnéticas (que tradicionalmente se manifiestan en formas como los cargos telefónicos de larga distancia ), estos son ahora tan pequeños para cualquier unidad significativa de información que ya no se manejan en una forma basada en la distancia, sino que se agrupan en costos de servicio fijos (no basados en la distancia). [14] Por ejemplo, una parte de la tarifa del servicio de telefonía móvil cubre los costos más altos del servicio de larga distancia, pero el cliente no lo ve y, por lo tanto, no toma decisiones de comunicación basadas en la distancia. El aumento del envío gratuito tiene causas y efectos similares en el comercio minorista.
Se ha sostenido que la eliminación virtual de la fricción de la distancia en muchos aspectos de la sociedad ha dado como resultado la “muerte de la geografía”, en la que la ubicación relativa ya no es relevante para muchas tareas en las que antes desempeñaba un papel crucial. [15] Hoy es posible llevar a cabo muchas interacciones a distancias globales casi con la misma facilidad que a distancias locales, incluido el comercio minorista , los servicios entre empresas y algunos tipos de trabajo remoto . Por lo tanto, estos servicios podrían brindarse teóricamente desde cualquier lugar con el mismo costo. La pandemia de COVID-19 ha puesto a prueba y acelerado muchas de estas tendencias. [16]
Por el contrario, otros han visto un fortalecimiento de los efectos geográficos de otros aspectos de la vida, o tal vez un enfoque creciente en ellos a medida que los aspectos tradicionalmente basados en la distancia han perdido relevancia. [17] Esto incluye las comodidades del estilo de vida de un lugar, como los paisajes naturales locales o la vida nocturna urbana que deben experimentarse en persona (lo que requiere un viaje físico y, por lo tanto, implica la fricción de la distancia). Además, muchas personas prefieren interacciones en persona que técnicamente podrían realizarse de forma remota, como reuniones de negocios, educación, turismo y compras, lo que debería hacer que los efectos basados en la distancia sean relevantes en el futuro previsible. [18] Las tendencias contrastantes de los factores "friccionales" y "sin fricción" han hecho necesario un análisis más matizado de la geografía que las tradicionales declaraciones generales de que la ubicación siempre importa, o las afirmaciones recientes de que la ubicación no importa en absoluto. [19]