El plan de ordenamiento territorial de una ciudad, por lo general, describe las metas y objetivos de desarrollo mediante el uso de diferentes tipos de mapas y documentos escritos. La mayoría de los mapas y otras representaciones de diseño urbano se elaboran con una visión en dos dimensiones (2D), que luego se traducen en instrumentos regulatorios y herramientas de planificación estratégica también bidimensionales. El espacio urbano se representa en mapas que se asemejan a un rompecabezas cuyas piezas planas serían las áreas administrativas (municipales, rurales, urbanas, en crecimiento, en expansión, limítrofes), las áreas según el uso de los inmuebles (residencial, comercial, de negocios, histórico, turístico, informal, recreativo), las áreas de protección medioambiental o de uso restringido (zonas de captación de aguas, áreas inundables, colinas propensas a los deslizamientos), entre otras. Es así como el espacio urbano real 3D se gestiona mediante leyes y otras convenciones basadas en una visión 2D, lo cual evidencia que la ciudad física y la ciudad legal funcionan en dimensiones diferentes y, de cierta forma, incompatibles.

En el pasado, esta discrepancia era aceptada, ya que los mapas 2D constituían el principal recurso disponible para representar la ciudad real; no obstante, en la actualidad los gráficos computarizados pueden gestionar objetos complejos en el espacio.

Resulta necesario, entonces, reformular los aspectos legales y económicos de la sociedad urbana, pasando de la visión tradicional 2D a un enfoque 3D, con el fin de desarrollar, implementar y controlar las políticas de suelo urbano de manera más eficiente.

Cuando el espacio urbano se describe mediante mapas digitales integrados a bases de datos en un Sistema de Información Geográfica (SIG), diferentes capas de información pueden ser adicionadas para dar una visión más próxima de la realidad en 3D. Un catastro 3D es una de las herramientas que puede facilitar este proceso, pues está compuesto de un sistema de bases de datos integradas que contiene información sobre títulos de propiedad inmobiliaria, características físicas de los inmuebles, modelos econométricos que describen los valores inmobiliarios, redes de transporte, infraestructura y servicios, y atributos medioambientales.

Creación de un nuevo marco 3D

Google Earth ha popularizado la información geográfica, ya que permite a los usuarios visualizar un lugar virtual en 3D, al nivel de detalle que desee y en un entorno global. Este y otros programas geográficos pueden utilizarse con bastante facilidad para cambiar el punto de vista de la realidad. Si el usuario pasa de una vista desde arriba (que muestra la ciudad como una superficie plana) a una perspectiva oblicua, podrá observar el relieve y la altura de los edificios, árboles, redes aéreas de servicios públicos y otros objetos en el espacio.

Mediante este tipo de visualización en 3D se pueden identificar espacios sin desarrollar, edificios de diferentes alturas, viviendas suburbanas diseminadas, estructuras en áreas rurales aisladas y construcciones precarias en asentamientos informales, todo lo cual permite inferir cambios necesarios en el uso del suelo. Cuando el espacio 3D se representa en una pantalla plana o en impresiones en papel, se muestran detalles que resultan difíciles de identificar en un mapa 2D, tales como el movimiento de la sombra durante el día, diferentes vistas desde la ventana de un apartamento y las relaciones espaciales entre edificios y elementos naturales.

La tecnología 3D en constante evolución está cambiando los paradigmas de la planificación urbana y la política de suelo, ya que afecta no sólo la forma en que se ve una ciudad sino la manera en que se describen los derechos de propiedad y sus restricciones en el espacio. Como resultado, es necesario contar con un nuevo marco legal urbano basado en leyes 3D y catastros 3D que puedan describir objetos en el espacio en lugar de presentar solamente sus contornos planos. Las leyes 3D afectan a los derechos en el espacio, y no más en un plano de proyección, y sólo a través de un marco normativo con esas características resultará posible definir políticas de suelo en 3D.

Por ejemplo, una representación 3D del alcance de la edificabilidad máxima para un conjunto de lotes facilitaría el uso de los instrumentos de gestión de suelo, tales como las tasas para la adquisición de derechos de edificación para nuevos desarrollos. Para poder utilizar un marco legal en 3D es necesario que los datos espaciales se encuentren sistemizados en catastros 3D, mediante los cuales se crean y mantienen en forma actualizada bases de datos espaciales y representaciones volumétricas de ciudades, así como también un registro de la propiedad 3D donde se identifique y documente cada una de las propiedades y sus correspondientes restricciones en el espacio.

Los agrimensores, geólogos, biólogos e ingenieros tienen cierta facilidad para determinar, mediante mallas de puntos con coordenadas espaciales, la ubicación de objetos físicos en el espacio tales como depósitos minerales, masas de agua, plumas de contaminación, emisiones en el aire o en capas subterráneas, espacios de acceso restringido alrededor de cables de alta tensión, etc. Sin embargo, los legisladores y planificadores urbanos no están familiarizados con el hecho de describir e interpretar las intersecciones de esos objetos en el espacio. La complejidad creciente de la infraestructura urbana y de las áreas con un gran nivel de densidad de edificación requiere el registro adecuado de su condición legal (privada o pública), la cual puede ser realizada con los registros catastrales 2D que existen en la actualidad, aunque sólo hasta cierto punto.

A pesar de su potencial como herramienta de planificación urbana y del gran nivel de investigación y progresos logrados hasta la fecha, no existen jurisdicciones que posean un verdadero catastro 3D con una funcionalidad completa. Los conceptos en constante evolución involucrados en este nuevo proceso deberán estar basados en la norma ISO 19152 Modelo de Dominio de Administración de Suelos (LADM, por sus siglas en inglés), que brinda un soporte para representaciones 3D (van Oosterom 2011).

La ciudad virtual 3D

La primera idea que, por lo general, viene a la mente al considerar una ciudad 3D es su representación de las construcciones en formas regulares, a través de cubos, prismas y cilindros. No obstante, estas formas simples han demostrado ser insuficientes a la hora de analizar el espacio urbano. Buscando contar con un método que se corresponda más adecuadamente a la realidad, los investigadores y diseñadores han desarrollado técnicas para superponer fotografías de fachadas de edificios sobre las caras de los cuerpos geométricos. Con la popularización de los programas de diseño asistido por computadora (CAD, por sus siglas en inglés), la representación de las características arquitectónicas de los edificios en 3D se tornó más fácil.

Estos tres tipos de edificios virtuales 3D generalmente se colocaban en una superficie de referencia plana, lo cual creaba una falsa imagen de la ciudad puesto que mostraba a todos en un mismo nivel. Al agregar el relieve mediante perspectivas digitales basadas en modelos digitales de terreno, los edificios virtuales en 3D pasaron a colocarse en el nivel de altitud correcto en relación con el nivel del mar, obteniendo un posicionamiento espacial más preciso. El próximo paso consistió en superponer ortofotos aéreas sobre el relieve digital, lo cual dio como resultado imágenes 3D de las ciudades (físicas) que resultan mucho más reales aún (ver figura 1).

En la actualidad, los modelos urbanos 2D y 3D continúan elaborándose con puntos, líneas, polígonos e imágenes. Todos estos modelos son útiles, pero todavía insuficientes a la hora de llevar a cabo un análisis urbano detallado, ya que, como lo señala el geógrafo brasileño Milton Santos, “geometrías no son geografías” (Câmara 2000). De hecho, para desarrollar políticas de suelo se utilizan diferentes tipos de datos geográficos: sociales, físicos, económicos y medioambientales, todos los cuales tienen lugar en el espacio y, por lo tanto, deben ser relacionados con los elementos de la ciudad virtual.

El SIG contribuye al proceso de construir una ciudad virtual 3D, ya que permite el enlace entre los datos estadísticos y las formas geométricas para generar imágenes de información temática que pueden aplicarse a diferentes cuestiones relacionadas con las políticas de suelo. Para los fines de la planificación urbana, una imagen 3D creada en una plataforma de SIG es, por lo general, más útil que la propia fotografía del mismo sector, puesto que a través del sistema se puede resaltar datos de interés, crear posibles escenarios que anticipen los efectos económicos de ciertas decisiones en cuanto a políticas de suelo e inclusive evaluar el impacto al medioambiente de algún nuevo desarrollo.

Ciudades virtuales 3D formales e informales

La ciudad virtual 3D representada en forma geométrica resulta útil en distintos tipos de análisis, tales como los estudios sobre tránsito vehicular, la propagación de las ondas emitidas por estaciones de radio o cualquier tipo de análisis sobre redes de infraestructura. No obstante, para otros tipos de análisis, la ciudad virtual 3D no llega a ser suficiente. Por ejemplo, un abogado o un economista necesita visualizar la ciudad formal 3D – es decir, la ciudad definida en las normas urbanas y medioambientales. La figura 2 muestra dos imágenes en las que se ven manzanas de una ciudad virtual 3D: una representa los edificios existentes y la otra indica el potencial de desarrollo según las normas urbanas aplicables. Las diferentes densidades de construcción implican valores distintos de los inmuebles y, consecuentemente, diferentes bases económicas para la definición de la política tributaria y de recuperación de plusvalías. Estas dos ciudades conforman la ciudad virtual 3D formal.

En América Latina, donde la incidencia de la informalidad es emblemática en el paisaje urbano, resulta importante visualizar y definir tanto la dimensión informal como las dimensiones legales de la ciudad. Los asentamientos informales se desarrollan cuando las familias no logran acceder a las viviendas ofrecidas por el mercado o por los programas sociales. La gente necesita encontrar algún lugar donde asentarse, lo que con frecuencia ocurre en terrenos peligrosos o protegidos que resultan inadecuados para vivienda, o en terrenos vacantes, ya sean estos públicos o privados. La magnitud de la necesidad de una vivienda por lo general supera la cantidad de terrenos disponibles, lo que obliga a las residentes a verticalizar los asentamientos informales, construyendo estructuras más altas y con mayores niveles de densidad. Es así que se desarrolla la ciudad virtual 3D informal (ver figura 3).

Cada espacio ocupado es una componente de la ciudad, por lo tanto, la formalidad cuanto la informalidad deben tenerse en cuenta en las bases de datos de los catastros urbanos. La tarea de conectar la ciudad virtual informal con la ciudad virtual formal es un desafío mucho mayor en 3D que en 2D, puesto que, entre otras razones, los propietarios y los ocupantes de un mismo espacio compartido pueden ser diferentes. En estas áreas, la infraestructura también está organizada en forma diferente, mientras en la ciudad formal, las redes de infraestructura pública consisten en cañerías fijas, cables, caminos y vías de ferrocarril regulares y estables, en la ciudad informal las redes de infraestructura frecuentemente son construidas por los mismos habitantes mediantes mangueras y cables suspendidos que cambian constantemente de posición a medida que el asentamiento se va extendiendo. Un catastro 3D que integre todos los datos puede informar a los planificadores urbanos cuáles son las brechas existentes entre la oferta y la demanda de terrenos para construcción por parte de la población, lo que contribuye a definir políticas que aborden la cuestión de los asentamientos informales no planificados.

Ciudades dinámicas 3D

Los cambios que van ocurriendo en las ciudades pueden visualizarse y medirse de diferentes maneras, como por ejemplo, mediante estudios sobre la densificación, migración y expansión de las redes de infraestructura. Estos estudios se basan en la suposición de que las variables sociales, económicas y medioambientales se encuentran en constante movimiento, mientras que el terreno es estático. No obstante, otras fuerzas capaces de producir cambios en la ciudad pueden causar desplazamientos de diferentes intensidades que pueden medirse en el espacio (3D) y el tiempo (4D). Por ejemplo, las placas continentales están provocando que América del Sur, sus ciudades, sus propiedades públicas y privadas y sus redes de infraestructura se muevan lentamente hacia el oeste a razón de 2 cm por año. Estos movimientos, que parecen insignificantes, tienen consecuencias sobre las políticas urbanas puesto que, dentro de 50 años, una propiedad podrá moverse hasta 1 metro de su ubicación actual.

Por otro lado, la naturaleza dinámica de la tierra genera movimientos mucho más extremos. El terremoto que afectó la región chilena del Bio-Bio en febrero de 2010 provocó impactos a diferentes escalas. Según las mediciones llevadas a cabo por el Observatorio Geodésico Integral Transportable (TIGO, por sus siglas en inglés) en la ciudad de Concepción, la totalidad del territorio se movió durante 30 segundos inicialmente hacia el noroeste y luego terminó con un desplazamiento de 3 metros hacia el suroeste. Durante este episodio, la altura del suelo se modificó en 50 cm. El movimiento telúrico corrió propiedades y destruyó infraestructura y edificios urbanos, siendo que el daño se agravó con el tsunami posterior. Un patrón similar se observó durante el terremoto que azotó al país en 1960, el más grave registrado en el mundo, cuando el suelo se movió con tal intensidad que algunas propiedades (o parte de ellas) desaparecieron en el mar y otras emergieron.

El terremoto ocurrido en enero de 2010 en Haití produjo, en 35 segundos, una cantidad de escombros estimada en 20 millones de m3, pero no se registraron desplazamientos del suelo significativos del territorio.

Desde el punto de vista del catastro, estas dos catástrofes tuvieron impactos muy diferentes. Si la información urbana hubiera estado estructurada en capas temáticas e integrada en una plataforma SIG, el terremoto de Haití habría afectado a la capa correspondiente a las construcciones y habrían desaparecido varios edificios representativos. En Chile, la capa correspondiente a las construcciones se vio modificada principalmente por el tsunami, mientras que la capa de terrenos sufrió desplazamientos y cambios espaciales derivados del movimiento telúrico. Las catástrofes naturales de estas características que ocurren con tanta rapidez modifican el entorno y la vida de las personas en forma radical y tienen importantes implicaciones en cuanto a las prioridades de los gobiernos, tales como la definición e implementación de políticas de suelo, tanto antes como después de ocurridos dichos eventos.

Los impactos del cambio climático, la contaminación subterránea y la contaminación del aire, por ejemplo, pueden preverse mediante modelos matemáticos con buena precisión, aún antes de que ocurran. Al conectar estos modelos con las bases de datos espaciales de un catastro 3D es posible crear escenarios derivados de los impactos potenciales en el espacio 3D e identificar los barrios y propiedades que podrían verse afectados. Los fenómenos como los terremotos y las inundaciones súbitas, aún cuando sean impredecibles, pueden representarse mucho más rápidamente si los instrumentos de medición utilizados por las agencias medioambientales o los organismos gubernamentales se conectan con las bases de datos espaciales de los catastros 3D. La representación espacial del impacto puede estar disponible para los tomadores de decisión apenas ocurrida la catástrofe.

En resumen, la representación 3D puede contribuir a definir políticas de suelo preventivas para abordar los cambios predecibles, así como también permitir el reajuste de las políticas de suelo actuales con posterioridad a una catástrofe natural.

Redes e infraestructura 3D

Las redes de infraestructura y transporte se mueven a lo largo del territorio de diferentes maneras, lo que permite a la ciudad permanecer activa y fluida. Algunas de estas redes son invisibles por naturaleza, tales como las microondas emitidas por los teléfonos celulares, mientras que otras son invisibles porque son subterráneas, tales como los túneles y cañerías de infraestructura. Otras redes son fácilmente visibles puesto que están construidas sobre la superficie, tales como los caminos y los cables de servicios públicos. La figura 4 ilustra algunas de las complejas intersecciones espaciales de redes de infraestructura y transporte a lo largo de la ciudad 3D.

Las relaciones espaciales entre redes y propiedades públicas y privadas, reservas ambientales, depósitos minerales, masas de agua y otras características no se han tratado eficientemente en las normas cartográficas en 2D, por lo que requieren el desarrollo de nuevas normas específicas en 3D con el fin de hacer cumplir la función social de la propiedad con equidad y justicia. Por ejemplo, el artículo 1.286 del Código Civil Brasileño estipula que un propietario estará obligado a ceder el derecho de paso a través de su propiedad para la colocación de cables, cañerías y otros conductos subterráneos con fines públicos cuando no puedan construirse en ningún otro lugar. La ley también establece la necesidad de determinar cuál será la superficie afectada por los proyectos de obras públicas en cada lote y su correspondiente valor, a fin de calcular la compensación que recibirá el propietario. Los registros catastrales 3D pueden convertirse en un importante aporte que facilite dichas operaciones puesto que los catastros 2D actuales no están siendo eficientes.

Valor del mercado inmobiliario 3D

Una de las funciones de un catastro territorial es la de proporcionar información con el fin de determinar el valor de los terrenos útil para definir las políticas tributaria y de planificación urbana. En América Latina, los valores de los terrenos por lo general se calculan según métodos de valuación ad hoc (tales como el costo de reposición), en los que se utilizan datos de construcción y valores de terrenos para cada sector catastral (Erba 2008). Esta práctica no siempre genera valuaciones confiables, ya que resulta difícil mantener actualizadas las bases de datos catastrales y su implementación puede resultar arbitraria según el lugar donde se aplique.

Un método alternativo de valuación que actualmente se está implementando en la región consiste en el uso de modelos econométricos espaciales para determinar los valores de las propiedades con el nivel de precisión estadística deseable. Esto resulta importante debido a que los valores de los terrenos cambian según el espacio urbano y dependen de variables tales como normas urbanas, restricciones medioambientales, vistas panorámicas, infraestructura y otras características asociadas a la propiedad como, por ejemplo, elementos subterráneos o aéreos relacionados a ella.

Las plataformas de SIG más modernas desarrolladas para catastros 3D permiten al valuador “pararse” dentro de un edificio en cualquier altitud incluso antes de que éste se construya. El sistema le permite conocer la vista que se tendrá desde la ventana de la vivienda, identificar las relaciones existentes con otros edificios, percibir el paisaje natural y observar otras características relevantes de la propiedad. Dichos datos permiten determinar la importancia de factores externos al valor de la propiedad, un aspecto que con frecuencia no se tiene en cuenta en las valuaciones realizadas según los métodos tradicionales como el costo de reposición.

La figura 5 muestra una perspectiva del gradiente de la superficie de valores de terrenos por m2, obtenidos a partir de puntos de referencia correspondientes a propiedades en venta. La superficie posee el mismo sistema de coordenadas de referencia (x, y) que la ciudad y si bien la tercera dimensión espacial (z) no se encuentra relacionada con el espacio geográfico (altitud), es posible colocar la superficie debajo de la ciudad virtual legal y analizar la correlación espacial existente entre el valor del m2 de terreno y las normas urbanas respectivas. Este tipo de aplicación es otro posible aporte al desarrollo de políticas de suelo basadas en técnicas catastrales 3D.

Conclusiones

Aunque las tecnologías utilizadas para medir, representar y almacenar información actualmente están evolucionando hacia las plataformas 3D, la legislación urbana y las políticas de suelo continúan viendo a las ciudades como superficies planas. La posibilidad de visualizar en 3D los edificios y las restricciones que rigen sobre las propiedades representa un avance considerable para aquellos responsables de tomar decisiones referentes a las cuestiones urbanas. No obstante, queda un largo camino por recorrer antes de que la información 3D se integre como parte de la legislación urbana y los títulos de propiedad.

La consolidación de un catastro 3D, que registre de qué manera la propiedad 3D se cruza con las normas y regulaciones legales correspondientes, contribuiría a una mayor efectividad de la planificación urbana y medioambiental, el diseño de redes de infraestructura mejor posicionadas y la prevención de la informalidad, ya que posibilita la construcción de posibles escenarios futuros que muestren el impacto de las políticas de suelo en el espacio. El primer paso para darle a la legislación urbana y medioambiental una connotación 3D sería cambiar el término “área” por “espacio”, lo que implicaría una manera simple y relevante de iniciar el proceso de introducción de este nuevo paradigma. La estructuración de un registro de la propiedad 3D se encuentra aún en vías de desarrollo pero, una vez establecido, los propietarios finalmente comprenderán que son dueños de metros cúbicos en lugar de metros cuadrados.

Sobre el autor

Diego Alfonso Erba es fellow del Lincoln Institute of Land Policy, donde coordina los programas de educación a distancia del Programa para América Latina y el Caribe. Además, investiga, publica y dirige estudios relacionados con el catastro territorial y las aplicaciones SIG.

Referencias

Câmara, Gilberto. 2000. http://mundogeo.com/blog/2000/01/01/geometrias-nao-sao-geografias-o-legado-de-milton-santos/

Erba, Diego A. 2008. Catastro e información territorial en América Latina (CD-Rom). Cambridge, MA: Lincoln Institute of Land Policy. http://www.lincolninst.edu/pubs/1542_Catastro-e-Informaci%C3%B3n-Territorial-en-Am%C3%A9rica-Latina

van Oosterom, Peter. 2011. Preface of the Proceedings 2nd International Workshop on 3D Cadastre. Delft, The Netherlands. http://3dcadastres2011.nl/

Reconocimientos

El autor agradece a los siguientes colegas y amigos su aporte al desarrollo de investigaciones en este campo de conocimientos: Anamaria Gliesch-Leebmann, I Design Concepts 4 You, Seeheim-Jugenheim, Alemania; Everton da Silva, Universidad Federal de Santa Catarina, Florianópolis, Brasil; João Norberto Destro, Aeroimagem S/A; Igor Bacigaluppi, Gobierno Regional de Bio-Bio, Chile; Sergio Baeriswyl Rada, Municipio de Concepción, Chile; Andrea F. T. Carneiro, Universidad Federal de Pernambuco, Recife, Brasil; Eduardo A. A. Augusto, Instituto Catastral Brasileño (IRIB), São Paulo, Brasil; y Martim Smolka y Anna Sant’Anna, Programa para América Latina y el Caribe en el Lincoln Institute of Land Policy.

Una ciudadanía informada es una ciudadanía con poder, pero educar a los contribuyentes y al electorado puede ser una tarea difícil. Aunque a la mayoría de las personas les importan mucho los diferentes problemas de la comunidad, como construir o no una nueva sucursal de la biblioteca o implementar de retiro domiciliario de residuos reciclables, muy pocos de nosotros pasamos nuestro limitado tiempo libre mirando hojas de cálculo para comprender los detalles del presupuesto municipal y las probables implicaciones que puede tener una decisión sobre la obtención de fondos. Esta desconexión es desafortunada, ya que, sepultada bajo esas toneladas de datos, yace la historia de cada una de nuestras comunidades, un mapa que muestra las formas en que una decisión en particular puede tener un impacto sobre la calidad y la disponibilidad de los servicios públicos de los que dependemos en nuestra vida diaria, como el mantenimiento de las calles, la educación pública y los servicios de emergencia.

“Para lograr una posición fiscal sólida, los gobiernos municipales deben dialogar con los residentes”, expresa Lourdes Germán, experta en salud fiscal municipal y miembro del Instituto Lincoln de Políticas de Suelo. “Los residentes deben saber cuáles son las decisiones clave que los funcionarios municipales están tomando, qué significan dichas decisiones desde el punto de vista económico, y de qué manera se están utilizando los impuestos que pagan. Los residentes votan muchas cuestiones diferentes en las asambleas municipales y, con frecuencia, dichas asambleas son la primera oportunidad que tiene la gente de escuchar sobre estas cuestiones, lo cual, a esa altura, resulta demasiado tarde”.

Annie LaCourt, exconcejal del municipio de Arlington, Massachusetts, coincide. LaCourt tuvo la idea de convertir las pilas de hojas de cálculo del presupuesto municipal de Arlington en un sencillo gráfico visual que cualquier miembro de la comunidad pudiera entender, incluso aquellos que carecieran de todo conocimiento previo sobre el proceso presupuestario.

“En el caso de Arlington, realizamos una proyección de cinco años para nuestro presupuesto y debatimos muchísimo con el público acerca de lo que significan dichas proyecciones y de qué manera se relacionan con nuestros impuestos”, explica LaCourt. “Yo quería que ese diálogo fuera más público, más abierto y más transparente para la gente que quiere saber lo que está pasando”.

En particular, LaCourt concibió un sitio web interactivo en el cual los residentes podían introducir su factura de impuestos y recibir un desglose claro y gráfico de la forma en que el municipio gastó los fondos. LaCourt esperaba que, al proporcionarles información más accesible y resumida, los contribuyentes se animarían a participar más activamente en las decisiones importantes (aunque parecieran esotéricas) que forman parte de un presupuesto municipal. LaCourt reclutó a Alan Jones, vicepresidente del comité financiero del municipio de Arlington, y a Involution Studios, un estudio de diseño que donó sus servicios a este proyecto. Y en septiembre de 2013, el Presupuesto Visual de Arlington (arlingtonvisualbudget.org) vio la luz.

“El Presupuesto Visual de Arlington permite a los contribuyentes reflexionar sobre el presupuesto a una escala que les resulta más útil”, señala LaCourt. “En lugar de tratar de entender sumas de millones de dólares gastados en diferentes conceptos del presupuesto, el contribuyente puede ver cuánto le costaron personalmente ciertos servicios públicos en particular. Por ejemplo, en Arlington, gastamos 2 millones de dólares para retirar la nieve el año pasado, lo cual representa el mayor monto que hemos pagado por este concepto. Mediante el uso del sitio web, un residente que tenga una factura de cobro por US$6.000 podrá ver que, personalmente, pagó US$90 por estos servicios, lo cual es una ganga. Cuando uno ve su factura de cobro desglosada en los diferentes servicios, y ve que su participación en el costo total de todos los servicios es relativamente baja, comienza a parecerle bastante razonable”.

Y Jones agrega: “Esto también muestra a la gente que sus impuestos se utilizan para cosas en las cuales no necesariamente piensan, cosas que no ven cuando van en automóvil todos los días por la ciudad, pero que forman una parte importante del presupuesto, tales como el servicio de deuda de los edificios escolares construidos hace 10 años, los pagos de pensión y seguro de jubilados o el seguro de salud de los empleados en activo”.

Otro beneficio del sitio web es que se puede observar fácilmente cómo ha ido evolucionando la política pública con el tiempo. “El Presupuesto Visual de Arlington contiene datos desde el año 2008 y proyecciones hasta el año 2021, por lo que los ciudadanos realmente pueden entender cómo ha cambiado el presupuesto y el impacto que este tiene sobre la comunidad”, señala Adam Langley, analista de investigación senior del Instituto Lincoln de Políticas de Suelo. “Los contribuyentes pueden observar que la ayuda del estado para los gobiernos generales se redujo a la mitad entre 2009 y 2010, y que, desde entonces, nunca se recuperó totalmente. Debido a dicho recorte, la parte del presupuesto de Arlington que se cubría con fondos del estado se redujo, mientras que la parte que se cubre con los impuestos a la propiedad creció del 70 por ciento al 76 por ciento. El impacto de las decisiones gubernamentales sobre los presupuestos de las familias se torna más evidente”.

Brendhan Zubricki, administrador municipal de Essex (una comunidad de aproximadamente 3.500 habitantes que se encuentra a unos 40 km al norte de Boston), comprendió rápidamente de qué manera la herramienta presupuestaria interactiva podía ayudar a los residentes de su comunidad a tomar decisiones financieras importantes en tiempo real. Durante los últimos cien años, el municipio ha estado alquilando a arrendatarios del sector privado una parcela de una propiedad pública costera conocida como Conomo Point. Essex depende de una suma aproximada de US$500.000 todos los años en impuestos a la propiedad sobre el terreno para cubrir el presupuesto de US$6,4 millones financiado por impuestos, sin incluir los US$7,4 millones que paga para participar en dos distritos escolares regionales. En mayo de 2015, los contribuyentes de Essex solicitaron votar para decidir si continuaban o no dando en alquiler esa parcela con un acceso público mejorado a la franja costera principal o convertir la totalidad de la parcela en una propiedad de uso público. Si los residentes votaran a favor de un parque público, el terreno ya no estaría sujeto a impuestos, con lo cual los residentes experimentarían un aumento en sus impuestos para cubrir la suma de US$500.000 que se perdería en concepto de recaudación.

Zubricki recurrió a la herramienta del presupuesto visual con el fin de generar varios modelos impositivos para presentar en una asamblea municipal que se convocó antes de la votación. “El modelo básico era una herramienta de visualización que ayudaba a las personas promedio a comprender el presupuesto. Pero fuimos más allá y lo utilizamos para explicar el futuro financiero de Essex en relación con este concepto principal. Y funcionó. Obtuvimos muchísimas opiniones positivas de los asistentes a la asamblea”, comenta Zubricki. Meses más tarde, en una votación no vinculante, los residentes votaron, con una mayoría abrumadora, por continuar dando en alquiler el terreno de Conomo Point y analizar diferentes formas de mejorar el acceso a los parques costeros existentes y otros espacios públicos (la votación vinculante se realizará en mayo de 2016).

De conformidad con los principios del movimiento de tecnología cívica (es decir, “datos abiertos y código abierto”), LaCourt, Jones y el equipo de Involution Studios puso la herramienta del presupuesto visual a disposición del público de manera gratuita. Esto permitió que diferentes funcionarios municipales pudieran adaptar la herramienta, sin costo alguno, a sus respectivos municipios, simplemente mediante la incorporación de los datos presupuestarios de sus comunidades, todos los cuales se encuentran disponibles al público.

“Gracias a la característica de código abierto del software, Annie y Alan realmente están ayudando a los municipios más pequeños que no pueden permitirse los servicios de un funcionario especializado en tecnología o un desarrollador o un estudio de diseño, y que deben encontrar un equilibrio entre cuestiones que compiten entre sí, tales como financiar un programa escolar o crear un sitio web”, señala Germán. “Estas comunidades pueden utilizar la herramienta simplemente introduciendo sus propios datos”.

Germán añade que este software también ayuda a los funcionarios municipales a planificar mejor el futuro. “El Presupuesto Visual permite a los funcionarios públicos generar modelos para diferentes escenarios durante varios años. El pronóstico y la planificación para varios años es fundamental para la salud y estabilidad fiscal, pero no necesariamente está disponible en las ciudades pequeñas”. El sitio ha recibido muchos galardones, como el Premio a la Innovación 2014 de la Asociación Municipal de Massachusetts.

A principios de este año, LaCourt, Jones y el equipo de Involution Studios creó Visual Government (visgov.com) en respuesta al creciente interés en el software. Visual Government “continúa con el compromiso de poner a disposición de municipios y grupos civiles de todo tipo presentaciones presupuestarias significativas”. Aunque el software sigue estando disponible sin costo alguno, Visual Government también ofrece un paquete de asesoramiento que incluye construir y alojar un sitio web y prestar asistencia a los municipios compilar datos presupuestarios pasados, presentes y futuros. Con la determinación de continuar siendo asequibles, este paquete cuesta US$3.000 y ha sido diseñado principalmente para las comunidades que carecen del personal necesario para desarrollar sus propios sitios web.

“Los sitios web de presupuesto visual no son sitios de gran volumen”, indica Jones, “pero tienen un alto valor. Muestran las consecuencias de las decisiones financieras de tal manera que parecen estar más fundamentadas y ser menos anecdóticas. Las denominamos ‘zonas sin curvas’.”

Loren Berlin es escritora y consultora en comunicaciones en el área del Gran Chicago.

As part of its ongoing education program in Latin America, the Lincoln Institute, with the Porto Alegre (Brazil) City Council, organized the “International Seminar on Property Taxation” in April 2001, to discuss equity and efficiency in property tax administration. More than 200 delegates came from 12 countries, 14 Brazilian states and 45 local authorities. Internationally recognized experts and public officials in government, academia, public finance and taxation represented such institutions as the Inter-American Development Bank (IDB), the International Property Tax Institute (IPTI), the International Association of Assessing Officers (IAAO), the Brazilian Association of Secretariats of Finance of Capitals (ABRASF) and the Brazilian School of Fiscal Administration (ESAF). This article draws on the issues and experiences discussed at that seminar.

As in the United States, there is an ongoing debate in Latin America over the replacement of the property tax with alternative revenue sources, such as fees and charges, that might be easier to administer, less influenced by political factors and more efficient. Nevertheless, the property tax remains the predominant option for raising revenue to finance public services at the local government level in Latin America.

An important characteristic of the property tax is the great diversity found in its administration. For example, the property tax is a purely local tax in Brazil, Colombia and Ecuador, but it is administered at the province level of government in Argentina. In Mexico, the role of the local authorities has been reduced to primarily tax collection. In Chile, the property tax is an important revenue source for local governments, although the central government is responsible for administering the cadastral, assessment and collection systems. El Salvador is the only country in Central America that has never introduced the property tax, although currently there is strong pressure for establishing new taxes, since tax revenue represents only about 11 percent of GDP.

Insights on Property Tax Administration

In general the property tax is recognized as a ‘good tax’; its role is essential in the process of recovering revenue, funding public services and promoting social development. The unique nature of the property tax provides important links among wealth and income, social development, and land use and occupation. However, the property tax must be administered fairly to avoid inefficiency and inequity in the distribution of the tax burden. Concerns mentioned in several seminar sessions included the need for an adequate cadastre, as complete as possible in terms of coverage and containing basic attributes needed for assessing different types of properties. One discussion group recommended integrating the community in the continual process of updating cadastral data. Others emphasized the need for performing a careful cost and benefit analysis before implementing geographic information systems.

In countries where the cadastre is not administered by the central government, there is no standard model or system. Depending on the development level of the municipality and/or financial resources available, the cadastre technology can vary enormously from a simple list of properties to a cadastre based on a geographic information system with multiple purposes. Diverse valuation approaches are also observed: self-assessment is used in Colombia and Bolivia, whereas the cost approach is commonly used in Brazil, Chile, Ecuador and Mexico. Some local authorities in Brazil are engaged in a movement to use the sales comparison approach for residential property. In applying the cost approach, the land value is determined using the sales comparison approach. Although based on market information, the land value is also estimated in different ways, causing concerns over how to reduce assessment inequities.

Valuation is primarily a technical task that requires assessment uniformity and short valuation cycles, and should not be used for political purposes. Capping systems, which limit tax increases between consecutive periods for each individual property up to an overall adjustment based on annual inflation rates, are seen as a major source of assessment inequity. Transparency in the valuation results is considered fundamental for guaranteeing the taxpayers’ confidence in and acceptability of the tax system. Other basic premises include fiscal accountability, fairness, democratization of information, and translation of technical language into a form that is understandable to community members and leaders. Furthermore, community members should take part in making decisions on public revenue collection and expenditures.

A recent development of interest in this regard is the increasing use of Internet facilities by taxpayers to receive and pay tax bills, review statistical data on their property and update cadastral information. Chile is considered the benchmark in Latin America in the use of these technologies.

Experiences with Fiscal Reform

Several seminar presenters shared their experiences with property tax reform and revisions, which often include investments in cadastral systems. For instance, the improvement in the collection performance of the property tax in Colombia increased as a percentage of GDP from 0.22 percent in 1970 to 0.91 percent in 1994. This improvement was attributed in part to legislation that demanded the implementation and updating of the cadastre throughout the country. The strong pressure against updating assessed values, as well as administrative difficulties in undertaking valuations, resulted in the establishment of a self-assessment procedure. Taxpayers are now responsible for declaring the assessed value of their properties, but the value cannot be less than the recorded cadastral value. To reduce underassessment, the assessed value is also used as the basis for expropriation.

Fiscal reform initiatives in Argentina during the 1990s were strongly motivated by financial crises in the public sector. The reform project relating to the property tax was divided into two main areas, cadastres and fiscal administration. The equivalent of over US$ 120 million has been invested in these reforms, yet the project has been completed in only about 50 percent of the jurisdictions. In another example, Mexicali, the capital city of Baja California, pioneered the adoption of land value as the property tax base in the 1990s. Although this was a successful experience with property tax reform, current challenges in Mexico include achieving fiscal balance between public expenditure and revenue raised and recovering the importance of the property tax as a revenue source.

Property Taxation in Brazil

Political, legal and practical obstacles have contributed to the continuation of inequities and inefficiencies in the property tax in Brazil. Frequently there is no common interpretation of tax regulations among major branches of government (the judiciary, legislature and executive), creating a pervasive lack of confidence in the tax system. Primary concerns in property tax administration include incomplete and out-of-date cadastres, resulting in irreplaceable losses in revenue; poor assessment practices that generate a low degree of uniformity; the strong influence of historical assessed values, because valuation is infrequent and approval of a new valuation list in the Chamber of Councilors is often difficult; and low performance in tax collection.

The validity and feasibility of adopting progressive (sliding) rates for the property tax, was largely used adopted in Brazil during the 1990s, was reexamined. The basic idea had been to establish progressive rates according to classes of assessed value and to insert an element of ability-to-pay into the system, simultaneously making high-value properties pay more proportionally and alleviating the tax burden on low-value properties. In 1996, the Supreme Court declared the use of progressive rates for the property tax unconstitutional. However, a recent constitutional amendment authorized progressivity in the property tax rates based on the value of properties, as well as different rates based on property location.

Arguments expressed in the seminar against the application of progressive rates for the property tax were based on the principle of keeping the tax simple, and concerns about the measure’s effectiveness. Arguments in favor of progressivity included the concentration of income disparities in Brazil and the fact that the poor are likely to spend more proportionally in housing expenditures than are the wealthy. The majority of seminar participants believed that the progressive rates might promote a fairer distribution of the tax burden. However, progressivity should be gradual; that is, a higher rate should be applied only over the part of property value that exceeds the limit established in each class of assessed value, to avoid a large difference in tax burden for properties with values slightly above and below the boundaries of each class.

At the national level in Brazil, inefficient use of the property tax as a revenue source is widely recognized. Revenue from property taxes represents less than 0.4 percent of GDP. Indeed, the tax actually collected is only symbolic in many parts of the country. A recent survey of municipalities investigated several aspects of local government performance, including tax evasion. In only 13 percent of the municipalities was the tax evasion rate less than 20 percent. In one out of five municipalities, the revenue collected represented less than 20 percent of the properties included in the cadastre.

Table 1 demonstrates the relative importance of property tax revenue in Brazil, according to the size of the municipality. Small municipalities are financed largely by transfers from other government levels and larger municipalities are more dependent on the property tax as a revenue source. However, the performance of property tax administration depends directly on political will, which varies enormously among cities. For instance, due to an extensive updating of its cadastre, the city of Santana de Parnaíba, with 60,000 inhabitants in the State of São Paulo, collects approximately R$ 212.00 per inhabitant, while the average revenue collected from property tax for cities of its size (10,000 to 100,000 population) is R$ 10.04 per inhabitant. That performance is even better than in São Paulo, the capital of the state, which collects less than R$ 80.00 per inhabitant. Similarly, a participatory approach involving local community and nongovernmental organizations (NGOs) allows critical issues of property tax assessment and administration to be discussed, resulting in actions to improve the system. In the city of Ribeirão Pires, for example, measures that increased revenue by 40 percent included an ample review of the property tax legislation that allowed the adoption of better assessment practices, new property tax rates and more efficient procedures for tax collection. Furthermore, the tax reform has contributed to increasing the local government’s popularity.

Case Study of Porto Alegre

Inspired by the April seminar and previous research and analysis, the local government of Porto Alegre has prepared a proposal for a property tax reform aimed at increasing fiscal equity, enhancing the importance of the property tax as a revenue source, and creating more efficient administration of the tax. The project was presented on September 28 to the City Council, the entity in charge of either approving or rejecting the measures, which must be decided before the end of 2001.

A multidisciplinary team worked actively on the project, composed of local authority members, such as valuers, property tax experts, and urban and environmental planners, as well as a group of statisticians and information technology experts from the Federal University of Rio Grande do Sul. The measures being proposed have been discussed thoroughly with representatives of public associations, community leaders, the media and, of course, city councilors (See Table 2).

Conclusion

The participation of several hundred delegates at the seminar is evidence of the importance of property taxes in their countries. Although there is still an ample need for improving the overall performance of property tax systems, the debate demonstrated progress in the way the tax is administered and perceived in many parts of the region. Several independent experiences made it clear that political will is the principal element for explaining differences in the performance of property taxes in Latin America. Recent technological advances, now accessible to any country, have been able to provide better solutions in data management, valuation and assessment. Challenges are gradually moving from the technical to the political sphere. More than ever learning how to implement tax reforms and revisions is essential for pursuing more effective property tax systems. A trend toward using a participatory approach when undertaking such revisions is also evident, since public acceptance is likely to facilitate the reform process.

Claudia M. De Cesare is a property tax advisor to the Secretariat of Finance for the municipality of Porto Alegre, Brazil. She also conducts research and teaches courses on valuation and property taxation at the Federal University of Rio Grande do Sul and the Lincoln Institute. She is a member of the advisory board of the International Property Tax Institute (IPTI) and is active in other professional organizations.

Sidebar: Latin America Network On Property Taxation

The Lincoln Institute has recently formed informational networks of scholars and policy makers focused on several key issues in land and tax policy in Latin America. Led by Martim Smolka, senior fellow and director of the Lincoln Institute’s Program on Latin America and the Caribbean, the first meeting of the property taxation network took place in conjunction with the seminar in Porto Alegre in April 2001. Network rpresentatives came from Argentine (Hector Serravalle), Brazil (Claudia M. De Cesare, Cintia E. Fernandes, Mauro Lunardi and Sol G. Pinto), Chile (Carlos Acuña), Colombia (Maria Camila Uribe and Claudia Puentes), Ecuador (Mario R. Maldonado), El Salvador (Roberto Cañas) and Mexico (Sergio Flores).

The network’s mission is to pursue more effective property tax systems in Latin America and to reinforce the role of the property tax as an alternative for local government revenue. The network will promote professional development, identify relevant themes for comparative research and educational programs, and disseminate information and experiences. The members of the network have prioritized the following projects:

• property tax indicators;
• annotated bibliography;
• database on institutions, permanent courses and educational programs;
• development of curriculum; and
• exchanges for professional learning.

Although isolated initiatives at national or state levels have improved cadastral systems, valuation procedures and communication skills in some countries, the network members agree there is still great potential for improving efficiency and equity in current tax systems. The members also wanted more accessible information and better communication on property tax issues in Latin America. Innovative experiences and lessons like those cited in the following article can be shared within the group. Future educational programs may be a source of inspiration for other municipalities, like Porto Alegre, facing challenges in property tax administration.

As we complete one academic year and plan for the next, I am impressed by the richness and multidimensional nature of the Lincoln Institute’s educational programs. We have developed a strong curriculum in two departments and in our Program on Latin America and the Caribbean. Most of our planning efforts for 2003-2004 are focused on consolidating and improving what we have established, but I thought it might be instructive to discuss some new initiatives that illustrate our forward thinking. The program is described fully in the Institute’s catalog, which will be available by late summer (see page 4).

There are a couple of new efforts in the Department of Planning and Development that I find especially exciting. The first involves documenting the relationship between land price changes and problems associated with providing affordable housing, and then using that research in a variety of educational programs to explore the effectiveness of policies to improve housing affordability. The second effort seeks to develop links among several one-day courses so they can be consolidated into longer, richer experiences for both faculty and participants.

We have offered a basic curriculum in the Department of Valuation and Taxation for several years, and we are continuing to enhance the program by developing additional second-level courses to supplement the introductory offerings. One such course will help participants develop the statistical and economic skills necessary for using mass appraisal techniques to measure land value, as part of our two-rate tax program.

The faculty, participants and Lincoln staff have been so enthusiastic about the week-long seminars offered at Lincoln House for our Latin American colleagues that for next year we are scheduling some refresher courses in Latin America for former participants, as well as some short introductory sessions for those who would like some orientation before attending the full-length courses in Cambridge.

Finally, everyone on our staff is trying to find ways to use the new technology to improve our effectiveness in getting information to those who need it. Over the past year our website has been redesigned and enhanced to provide easy access to information about courses, publications and other educational products, as well as online ordering options. In addition we now have more than 330 working papers and more than 350 Land Lines articles in English and Spanish that can be downloaded quickly from our website. Our Planning Fundamentals course for local planning and zoning board members is available on the web, and companion versions have been modified to fit the special circumstances of Vermont and Montana. We are also investigating other ways to use technology to help participants prepare for our face-to-face courses, to interact after attending courses, and to provide course materials for those who are unable to attend the course sessions.

I am proud of the many ways the Institute is providing assistance to practitioners, professionals and others involved in land and tax policy so they can do their jobs better. If you have ideas about other things we can and should be doing, please let us know.

A city’s master plan typically describes development goals and objectives through the use of multiple maps and written documents. Most maps and other representations of urban design are built with a two-dimensional (2D) vision and then transferred into regulatory instruments and strategic planning tools. Urban space is treated as being flat and divided up into puzzle pieces such as administrative areas (municipal, rural, urban, growing, expanding, fringe); land use areas (residential, commercial, central business, historic, tourist, informal, recreational); environmentally protected or restricted area (water catchments, floodplains, landslide-prone hills); and other categories.

When urban space is described through digital maps integrated with databases in a geographic information system (GIS), many additional layers of information can be considered in a three-dimensional (3D) platform. However, when real 3D urban space is managed by laws and other conventions based on a 2D vision, the physical and legal cities are operating in quite different and incompatible dimensions. This discrepancy was accepted in the past, when 2D maps were the primary resource available to represent the real city, but nowadays computer graphics can handle more complex objects in space.

Rethinking the legal and economic aspects of urban society by shifting from the traditional 2D vision to a 3D approach will be necessary to develop, implement, and control urban land policies more efficiently. A 3D cadastre is one of the tools that can facilitate that process through spatial databases and representations. The institution of a territorial cadastre is familiar in many countries, but does not exist in the same way in the United States. A modern cadastre is an integrated database system that holds information on land registration and ownership, physical characteristics, econometric modeling for property valuation, zoning, geographic information, transportation networks, infrastructure and services, and environmental attributes, all of which are linked to socioeconomic and demographic information on property owners.

Creating a New 3D Framework

Google Earth has popularized geographic information by allowing users to visualize a virtual 3D location at the desired level of detail and in a global environment. Google Earth and other geographic software can be used quite easily to change the viewpoint of reality. Moving from a top-down view, which shows the city as a flat area, to an oblique perspective permits the viewer to see the relief and height of buildings, trees, aerial utility networks, and other objects in space.

This type of 3D visualization can identify undeveloped spaces, buildings of different heights, scattered suburban housing, structures in isolated rural areas, and precarious slum construction, thus helping to infer changes in land uses. Even when 3D images are represented on a flat screen or printed surface, they show details that are hard to identify in a 2D map, such as shadow movements during the day, views from an apartment window, and spatial relationships between buildings.

The constantly evolving 3D technology is changing the paradigms of urban planning and land policy because it impacts not only how the city is viewed but the way property rights and other restrictions in space are described. As a result, a new urban legal framework based on 3D laws and 3D property registries will be needed to describe objects in space instead of just flat con-tours. The 3D laws affect rights in space, not in a plane of projection, and in this context it will be possible to define 3D land policies.

For example, a 3D image of the basic, maximum, and actual floor-area-ratio (FAR) for a set of land parcels would facilitate the use of land management instruments such as charges for the purchase of building rights for new development. To support a 3D legal framework it is necessary to have spatial data systematized on 3D cadastres, which create and maintain up-to-date spatial databases and volumetric representations of cities, as well as a 3D property registry in which every property and its restrictions are identified and documented.

Land surveyors, geologists, biologists, and engineers are accustomed to determining the location of physical objects in space by specifying attributes such as mineral deposits, water bodies, contamination or fumes in the air or underground, or restricted spaces around power lines, but legislators, urban planners, assessors, and others are not used to describing the intersections of more than two attributes in space. The increasing complexity of infrastructure and densely built-up areas requires the proper registration of their legal status (private and public), which can be provided only to a limited extent by the existing 2D cadastral registrations.

Despite its promise as a tool for urban planning and the extensive research and progress in practice to date, no country has a true 3D cadastre with complete functionality. The evolving concepts involved in this new process should be based on the ISO 19152 Land Administration Domain Model (LADM), which provides support for 3D representations (van Oosterom 2011).

The Virtual 3D City

The first idea that usually comes to mind regarding a 3D image is its representation in regular shapes such as cubes, prisms, and cylinders, but these simple forms have proved insufficient to analyze urban space. Seeking a closer match with reality, researchers and designers have developed techniques to overlay photographs of building facades on building contours, and to represent all architectural characteristics of a building using 3D computer-aided design (CAD) software.

However, even these types of virtual 3D buildings typically were placed on a flat reference plane, which created a false image because it showed all buildings at the same level. By adding relief through digital perspectives based on digital terrain models, virtual 3D buildings could be placed at the correct altitude relative to sea level. The next step was to overlay aerial orthophotos on digital relief images, resulting in much more realistic 3D images of the real (physical) city (figure 1).

Presently, 2D and 3D urban models continue to be built with points, lines, polygons, and images. These models are useful but still insufficient for detailed urban analyses because, as noted by the Brazilian geographer Milton Santos, “Geometries are not geography” (Câmara 2000). In fact, several kinds of geographic information are used to develop land policies—human, physical, economic, and environmental—and all of them occur in space.

GIS contributes to the process of building a virtual 3D city by permitting linkages between statistical data and geometric shapes to generate thematic information images that can be applied to a variety of land policy issues. The 3D image created in a GIS platform is frequently more useful for urban planning purposes than a photograph of the same sector because the 3D platform makes it is possible to highlight certain information of interest, create prospective scenarios that anticipate the economical effects of certain land policy decisions, or evaluate the environmental impacts of new development.

Formal and Informal Virtual 3D Cities

The virtual 3D city represented geometrically is useful in several types of analyses, such as vehicle traffic studies, propagation of cell phone waves, or any type of infrastructure network analysis. For other kinds of analysis, even the virtual 3D city is not sufficient, as when a lawyer needs to visualize the legal 3D city as defined by urban and environmental regulations. Figure 2 shows two sets of virtual 3D city blocks, one representing existing buildings and the other indicating the development potential of those buildings based on the applicable urban regulations. These two images show different densities and consequently variable land and property values, but in both cases the property tax base and potential value capture charge can be estimated precisely.

In Latin America, where the incidence of informality is emblematic of the urban landscape, it is important to visualize and define the informal as well as the legal dimensions of the city. Informal settlements develop when households cannot afford housing supplied by the market or by social programs. People must find a place to settle, which is often on hazardous or protected land that is inappropriate for housing, or on vacant public or private land. The magnitude of the need for housing often surpasses the amount of land available, thus forcing informal settlers to build taller structures at higher densities (figure 3).

Every occupied space is a part of the city and should be considered in the urban databases of the cadastre. The task of connecting the virtual informal city with the rest of the virtual city is a bigger challenge in 3D than in 2D due to complexities in dealing with parcels where owners and occupants are different but may share the same space. Infrastructure is also organized differently in these areas. In the formal city, for example, public infrastructure networks consisting of fixed pipes, cables, roads, and rails are regularized and stable. In the informal city, infrastructure networks are often self-built and change constantly as the settlement expands. A 3D cadastre can inform planners of the gaps between the characteristics of the population demanding shelter and the effective supply of land and its attributes, thus helping define policies to address unplanned informal settlements.

3D Dynamic Cities

Changes taking place in cities can be visualized and measured in several ways, for example through studies of densification, migration, and expansion of infrastructure networks. These studies assume that social, economic, and environmental variables are constantly changing although the land is static. However, other forces that produce change in the city can cause dislocations of different intensities that can be measured in space (3D) and time (4D). For example, the continental plates are moving South America, its cities, public and private properties, and infrastructure networks slowly toward the west at the rate of 2 centimeters (cm) per year. These movements, which seem insignificant, have consequences for urban policy if one considers that in 50 years a property could be moved as much as 1 meter from its current position.

Even more extreme movements are the consequence of the dynamic nature of our planet. The earthquake in February 2010 impacted the Chilean region of Bio-Bio at many different scales. Measurements by the Transportable Integrated Geodetic Observatory (TIGO) in the city of Concepción recorded that the entire territory moved initially toward the northwest and then ended with a displacement of 3 meters toward the southwest, all within 30 seconds. During this event, the height of land shifted by 50 cm. The telluric movement carried away properties and destroyed urban infrastructure and buildings, and the damage was compounded by the subsequent tsunami. A similar pattern was observed during Chile’s 1960 earthquake, the most severe ever registered in the world, when the ground moved with such velocity that some properties disappeared into the sea and other land areas emerged.

The January 2010 earthquake in Haiti produced an estimated 20 million cubic meters of debris in 35 seconds, even though significant land displacements were not registered. From the point of view of the cadastre, however, these two disasters had very different impacts. If the urban information had been structured in thematic layers and integrated in a GIS platform, the earthquake in Haiti would have affected the construction layer and several representative building types would have disappeared. In Chile, the construction layer was modified mainly by the tsunami, but the land itself was affected by the spatial displacement and shifts resulting from the telluric movement. Fast-moving natural disasters like these change the environment and people’s lives radically, and have important implications for government priorities, including definitions and implementation of land policy, both before and after such events.

Predictable climate change events, underground contamination, air pollution, and other such data can be mathematically modeled before they happen. By connecting these models with the spatial databases of a 3D cadastre, it is possible to create prospective 3D scenarios of the potential impacts and identify the neighborhoods and properties that could be affected. Unpredictable phenomena such as earthquakes and sudden flooding can be represented much more quickly if the measurement instruments tracked by environmental institutions or government agencies are connected to the spatial databases of 3D cadastres. The spatial representation of the impact can be made available soon after the event.

In sum, the 3D representation can help define preventive land policies to address predictable changes and also enable the readjustment of current land policies after unpredictable natural events.

3D Networks and Infrastructure

Infrastructure and transport networks move through 3D parcels in different ways and allow the city to remain active and fluid. Some of these networks are invisible by nature, such as the microwaves of cellular phones; others are invisible because they are located underground, such as infrastructure tunnels and pipes; and others are easily visible because they are built on the surface, such as roadways or utility lines. Figure 4 illustrates some of the complex spatial intersections that occur in the overlapping layers of infrastructure and transportation networks within 3D parcels.

These spatial relationships among networks and public and private properties, environmental reserves, mineral deposits, water bodies, and other features have been treated inefficiently through 2D cartographic norms, but they require the development of specific, new 3D norms to enforce the social function of property with equity and justice. For example, Article 1.286 of Brazil’s Civil Code states that a landowner is obligated to provide a right of way through her property for cables, pipes, and other underground conduits that serve the public at large and could not be built elsewhere. The law also outlines the need to determine the amount of area affected by public works projects in each parcel and its corresponding value in order to calculate the compensation due to the owner. 3D cadastral records can be an important contribution to facilitating such transactions.

3D Land Market Value

One of the functions of a territorial cadastre is to provide information to determine the value of the parcels with respect to property taxation and urban planning policies. In Latin America, land values generally have been based on ad hoc valuation methods (such as the replacement value of buildings) that use construction data and land values for each cadastre sector (Erba 2008). This practice does not always produce reliable valuations because it is difficult to keep the cadastral databases up-to-date, and the implementation of the valuation methods may be arbitrary from place to place.

An alternative valuation method now being implemented across the region is the use of spatial econometric models to determine property values with the desired level of statistical precision. This is important because land values change across urban space and depend on variables such as urban regulations, environmental restrictions, scenic views, infrastructure, and other features associated with the property, such as underground or airborne elements.

The most modern GIS platforms developed for 3D cadastres even allow the assessor to “stand” inside a building at any given altitude before the building is constructed. The software allows the assessor to see the view that will be available from the window of the dwelling, identify relationships to other buildings, perceive the natural landscape, and note other relevant characteristics of the property. Such data help determine the relevance of externalities to the value of the property, an aspect often neglected in valuations based on traditional replacement value methods.

Figure 5 shows a perspective of the surface gradient of land values per square meter obtained from sample points corresponding to properties for sale. The surface has the same coordinate reference system (x, y) as the entire city. Even when the spatial third dimension (z) is not related to the geographic space, it is possible to put the surface under the legal virtual city (as shown in figure 2) and analyze the spatial correlation between the land value per square meter and relevant urban regulations. Such an application is another possible contribution to the development of land policies based on 3D cadastre techniques.

Conclusions

While the technologies used to measure, represent, and store information are now evolving toward 3D platforms, urban legislation and land policies continue to approach the city as a flat land surface. To visualize the buildings and the restrictions imposed on properties in 3D is a considerable advancement for those responsible for urban decision making. Nevertheless, there is a long way to go before 3D information is integrated as part of urban legislation and property titles.

The consolidation of a 3D cadastre, which registers how 3D parcels intersect with the corresponding legal norms and regulations, would contribute to more effective urban and environmental planning, infrastructure network design, and the prevention of informality by permitting the construction of future scenarios showing the impacts of land policies in space. Changing the term area to space would be a first step in giving urban and environmental legislation a 3D connotation, and would be a simple and relevant way to start the process of introducing this new paradigm. Structuring a 3D property registry is still under development, but when it is established landowners will understand that they own cubic feet instead of only square feet.

About the Author

Diego Alfonso Erba is a fellow at Lincoln Institute of Land Policy where he coordinates distance education programs for the Program on Latin America and the Caribbean. He also researches, publishes, and manages studies on cadastre and GIS applications.

References

Câmara, Gilberto. 2000. http://mundogeo.com/blog/2000/01/01/geometrias-nao-sao-geografias-o-legado-de-milton-santos/

Erba, Diego A. 2008. Catastro e información territorial en América Latina (CD-Rom). Cambridge, MA: Lincoln Institute of Land Policy.

van Oosterom, Peter. 2011. Preface of the Proceedings 2nd International Workshop on 3D Cadastre. Delft, The Netherlands http://3dcadastres2011.nl/

Acknowledgments

The author thanks these partners and colleagues in the development of research in this field of knowledge: Anamaria Gliesch-Leebmann, Design Concepts 4 You, Seeheim-Jugenheim, Germany; Everton da Silva, Federal University of Santa Catarina, Florianópolis, Brazil; João Norberto Destro, Aeroimagem S/A; Igor Bacigaluppi, Regional Government of Bio-Bio, Chile; Sergio Baeriswyl Rada, Municipality of Concepción, Chile; Andrea F. T. Carneiro, Federal University of Pernambuco, Recife, Brazil; Eduardo A. A. Augusto, Brazilian Land Registry Institute (IRIB), São Paulo, Brazil; and Martim Smolka and Anna Sant’Anna of the Program on Latin America and the Caribbean at the Lincoln Institute of Land Policy.

Es una tarde de jueves en Cincinnati, y las personas que se encuentran en la biblioteca pública del centro de la ciudad están haciendo cosas. En una esquina, se oye el zumbido de una cortadora y grabadora láser Full Spectrum, que cuesta US$14.410 y sirve para crear cualquier cosa, desde piezas de arte hasta unos humildes posavasos, utilizando papel, madera y acrílico. Cerca de las ventanas, se oye a la replicadora MakerBot, una de las cuatro impresoras 3-D de la biblioteca, que se usa para fabricar una amplia gama de objetos, desde juguetes hasta un pedal de bicicleta personalizado que sea compatible con los zapatos especiales que usa un usuario con una discapacidad física. Cerca de allí, un joven diseñador crea un cartel de vinilo a todo color utilizando una impresora y cortadora profesional Roland VersaCAMM VS-300i para formatos grandes. “Este es nuestro taller”, dice Ella Mulford, líder de equipos en el Espacio de Fabricación del Centro Tecnológico de la biblioteca, mi guía en este recorrido, y me comenta que esta máquina cuesta US$17.769. La mayoría de nosotros no podríamos pagar un precio tan alto por un equipo. Pero, evidentemente, muchos residentes de Cincinnati piensan que pueden hacer muchas cosas útiles con esta máquina, ya que, según Mulford, funciona prácticamente sin parar durante el horario en el que la biblioteca está abierta y generalmente la reservan con dos semanas de anticipación.

La biblioteca pública de Cincinnati y el condado de Hamilton continúa ofreciendo el servicio de préstamo de libros y búsquedas en otros medios de comunicación electrónicos. Sin embargo, el amplio Espacio de Fabricación, que abrió a principios de 2015 y contiene una gran cantidad de herramientas tecnológicas que pueden usarse gratis, es un ejemplo impresionante de cómo la idea de biblioteca se está adaptando a una era digital que no siempre ha sido amable con los libros. Más específicamente, estamos viendo indicios de una evolución en la función que cumplen las bibliotecas en las ciudades, ya sean grandes o pequeñas, contribuyendo con nuevas aportaciones al entramado municipal del que han formado parte durante tanto tiempo.

En Cincinnati, el proceso que dio como resultado el Espacio de Fabricación se inició hace un par de años, tal como lo explica Kimber L. Fender, directora de la biblioteca. Unas cuantas bibliotecas del país estaban experimentando con la tecnología como un nuevo componente que podrían ofrecer al público. “Y parte de nuestro plan estratégico”, continúa Fender, “era introducir nuevas tecnologías en nuestra comunidad, por lo que nos pusimos a analizar: ‘¿Qué significa exactamente esto? ¿De qué se trata?’”. Agregar una impresora 3-D al centro informático que ya existía en la biblioteca fue un experimento de bajo riesgo, y atrajo la atención de todos los canales de televisión de la ciudad. “Fue el tema de conversación por excelencia”, recuerda Fender, “por lo que pensamos: “Mmm… esto nos está ayudando a cumplir nuestro objetivo’”.

Enrique R. Silva, fellow de investigación e investigador asociado senior del Instituto Lincoln de Políticas de Suelo, señala que no existe una verdadera razón para atar el destino de la biblioteca como infraestructura cívica al destino del libro físico. “Es un espacio comunitario para el aprendizaje”, señala. Según un estudio del Centro de Investigaciones Pew realizado en 2015, el público está de acuerdo con esta idea: aunque existen signos de que los estadounidenses han acudido a las bibliotecas con bastante menos frecuencia que hace algunos años, también se observa que muchos aceptan de buena gana la idea de que se ofrezcan nuevas alternativas educativas en este contexto específico, incluso la tecnología. “No es difícil dar este salto”, concluye Silva.

De hecho, dar este salto no sólo amplía sino que actualiza la función que han cumplido las bibliotecas en muchos planes municipales en los Estados Unidos. Uno de los desarrollos más importantes en esta historia fue la explosiva diseminación de instituciones fundadas por Andrew Carnegie en las décadas anteriores y posteriores al comienzo del siglo XX. Con sus orígenes en Pensilvania, se construyeron cerca de 1.700 bibliotecas denominadas “Carnegie” con diferentes temáticas, tales como bellas artes, renacimiento italiano u otros estilos clásicos. Estas iniciativas facilitaron y promovieron un movimiento mucho más amplio de construcción de bibliotecas, que representaron hitos significativos en los centros municipales de todo el país. Aunque es notable, hoy en día, por lo general, se subestima a este omnipresente elemento de la infraestructura cívica.

Observa Silva, “Creo que, en la planificación moderna, se considera a la biblioteca como algo que eres afortunado si la tienes como un activo que forma parte del esqueleto de la ciudad a la que buscas encontrarle la vuelta”. Al menos en los Estados Unidos, la construcción de nuevas bibliotecas con importancia arquitectónica es algo inusual (la biblioteca central de la Biblioteca Pública de Seattle, inaugurada en 2004 y diseñada por Rem Koolhaas y Joshua Prince-Ramus, es una excepción notable). Así, la planificación suele ocurrir alrededor de las bibliotecas, que quedan como elementos “heredados” de “infraestructura social y cívica”, en palabras de Silva. En un informe del Centro para un Futuro Urbano realizado en 2013 sobre la ciudad de Nueva York, se sostiene que las bibliotecas han sido “subestimadas” en la mayoría de los “debates sobre políticas y planificación en cuanto al futuro de la ciudad”.

Pero, tal vez, este error implique una oportunidad: estas estructuras existentes pueden comenzar a cumplir una nueva función que las convierta de nuevo en algo importante para los planes municipales en constante evolución. Un ejemplo de ello es cómo la biblioteca de Cincinnati reconsideró lo que significa ser un centro comunitario de aprendizaje e información compartida. Tal como ocurrió con las bibliotecas Carnegie, el uso inteligente de los recursos filantrópicos fue un factor importante: según Fender, la biblioteca recibió un legado discrecional de US$150.000, que decidió utilizar en el Espacio de Fabricación. Con el objeto de hacer lugar a este espacio, la biblioteca reorganizó su colección de revistas y periódicos.

Luego, la biblioteca decidió tomar una postura audaz sobre el tipo de tecnologías que podría ofrecer. La institución posee un pequeño estudio de grabación con micrófonos de calidad profesional, que utilizan los aspirantes a disc jockey o los que desean transmitir podcasts

Resulta que muchos tipos de emprendedores, desde aspirantes a fundar nuevas empresas a vendedores de Etsy, aprovechan lo que ofrece la biblioteca. Hay también estaciones de trabajo colaborativo con computadoras conectadas por Wi-Fi, que utilizan todo tipo de personas, desde diseñadores que trabajan con sus clientes hasta estudiantes que se reúnen para realizar sus tareas escolares.