Implementación de un Sistema de Información Geográfica para la evaluación de tierras agrícolas

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Resumen
El presente trabajo tiene como objetivo general la integración de la información disponible y generada a partir del análisis y procesamiento de las imágenes satelitarias en un Sistema de Información Geográfica. Siendo, sus objetivos específicos, la evaluación de tierras agrícolas y su interrelación con las características analíticas y morfológicas de los suelos, los fenómenos de erosión y el capital social con que cuenta una región.
Abstract
The general aim of this paper is the integration of available information and information generated from analysis and processing of satellite images in a Geographic Information System. The specific aims are the evaluation of agricultural lands and their interrelation with analytic and morphologic characteristics of soils, erosion phenomenon and social capital available in the region.
Publicado el : domingo, 01 de enero de 1995
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Fuente : Revista de Teledetección 1988-8740 1995 número 5
Número de páginas: 6
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Revista de Teledetección. 1995
Implementación de un Sistema de Información
Geográfica para la evaluación de tierras agrícolas
S. Merolla, G. Armesto y G. Calvanese.
Dirección de Aplicación de imágenes Satelitarias. Ministerio de Obras y Servicios Públicos de la Provincia de Bue-
nos Aires. Calle7 Nº 1267, 2º Piso. (1900) LA PLATA - BUENOS AIRES - ARGENTINA


RESUMEN ABSTRACT
El presente trabajo tiene como objetivo general la The general aim of this paper is the integration of
integración de la información disponible y genera- available information and information generated
da a partir del análisis y procesamiento de las from analysis and processing of satellite images in
imágenes satelitarias en un Sistema de Información a Geographic Information System.
Geográfica. Siendo, sus objetivos específicos, la The specific aims are the evaluation of agricultural
evaluación de tierras agrícolas y su interrelación lands and their interrelation with analytic and
con las características analíticas y morfológicas de morphologic characteristics of soils, erosion phe-
los suelos, los fenómenos de erosión y el capital nomenon and social capital available in the region.
social con que cuenta una región.

PALABRAS CLAVE: Estructura parcelaria, KEY WORDS: Parceling structure, erosion, pro-
erosión, capacidad de producción. duction capacity.



tiempo y se encuentran en forma más o menos INTRODUCCION
homogénea en la unidad cartográfica mapeada.
El presente trabajo tiene por objetivo la integra- Esta consideración fundamenta el desarrollo de
ción de la información disponible en el país, sobre este trabajo; ya que es de nuestro conocimiento
una área rural, a fin de poder evaluar la capacidad que la unidad cartográfica mapeada no es una
productiva de los suelos (asociados a la actividad unidad taxonómica pura, encontrándose asociacio-
agrícola) y su situación socio-económica frente al nes, consociaciones y complejos en la que se iden-
capital social (infraestructura) presente en el área tifican las series participantes pero no su precisa
de estudio. localización.
Es nuestro interés poder evaluar la capacidad Conocer la capacidad de producción de un suelo
productiva del suelo a partir de la información y confrontarla con aquellas variables que la afec-
proveniente de distintas fuentes, como, la cartográ- tan, tales como la erosión (que puede desarrollarse
fica y descriptiva de los suelos del Instituto Nacio- sobre ellos) han sido también objeto de análisis en
nal de Tecnología Agropecuaria (INTA); la ima- este trabajo.
gen satelitaria que nos proporciona datos multi-
Antecedentes temporales e información sobre el estado y cober-
tura de los suelos; la cartografía planialtimétrica El área de estudio se encuentra ubicada en el
del Instituto Geográfico Militar (IGM) y las cartas norte de la provincia de Buenos Aires dentro la
parcelarias de la Dirección Provincial de Catastro. región denominada "Pampa ondulada" y corres-
La capacidad de producción de un suelo, depen- ponde a la hoja 3560-8-2 Inés Indart del IGM en el
de de características internas y externas tales como sur del partido de Rojas. Como datos relevantes,
la permeabilidad, la fertilidad física y química, el podemos mencionar la ruta provincial N2 30 y la
drenaje y la pendiente, que en forma conjunta o estación "Los Indios" del ferrocarril General San
separada, interactúan en el desarrollo de los culti- Martín en cuya playa de maniobras se ubica el
centro de acopio (planta de silos y galpones). Una vos determinando la producción. No se pretende
pequeña población circunda a la mencionada esta-aquí realizar una descripción de cada una de estas
ción. El rasgo fisiográfico más importante es el características de suelo, sino tomar aquellas varia-
arroyo "Sauce Dulce" de régimen temporario y que bles que representan las limitantes a la producción
constituye el límite entre los partidos de Rojas y
o que su presencia define o predetermina el desa-
Salto. (Fig. 1)
rrollo de los cultivos. El clima es templado, favoreciendo la produc-
Ejemplo de ello, son las variables provenientes ción de cultivos invernales y estivales. 1.2 precipi-
de la descripción de perfiles modales de suelos que tación media anual, de 908 mm. tiene una muy
constituyen características "permanentes" en el
Nº 5 – Diciembre 1995 1 de 6 S. Merolla, G. Armesto y G. Calvanese.
obtención de resultados. Para alcanzar el objetivo
planteado, se propuso la integración de
la percepción remota y los sistemas de informa-
ción geográfica. Cabe aclarar que debido a la esca-
sa disponibilidad de datos y a que los mismos
fueron obtenidos espaciadamente en el tiempo, no
se ha podido realizar un análisis previo, a fin de
clasificar la misma. Esta etapa es de gran impor-
tancia en el diseño del cualquier proyecto debido a
que las fuentes de información no siempre adoptan
Fig.1. Localización del área de estudio. idéntico criterio cuando la generan o si se dispone
de la misma no es aplicable por diferentes factores.
buena distribución a lo largo del año, produciéndo-
Los procesos utilizados para el mejoramiento de
se sus excesos entre los meses de mayo y octubre.
la imagen satelitaria han sido, realces (estiramien-Las actividades que se desarrollan son la agríco-
tos lineales) que representan un conjunto de técni-la y agrícola-ganadera, encontrándose esta última
cas que mejoran la calidad visual de las mismas, y en una constante disminución, debido a precios no
filtrados que nos permiten suavizar o realzar cier-competitivos y aumentos en los costos de produc-
ción; coadyuvados por el incremento en el rendi- tos rasgos presentes en la imagen. También, a
miento (Kg/Ha.) y en los precios internacionales partir del ajuste de cartografía con imagen, la co-
de cereales y oleaginosas. rrección geométrica de la misma. El Sistema de
El estado actual del parcelamiento nos muestra Información Geográfica utilizado para la mencio-
una gran subdivisión de los predios; asimismo nada integración, ha sido ILWIS. Este software,
éstos presentan lotes con superficies que no supe- desarrollado por el ITC (International Institute of
ran las 10 hectáreas, que cohabitan con algunos de
Aerospace Survey and Earth Sciences) de Holan-gran tamaño (Mapa de estructura agraria). Consi-
da, posee un sistema de modelaje que permite derando la unidad económica mínima para este
mejorar la tarea de planeamiento, manejo y con-estudio en 70 hectáreas (valor promedio que ha
servación de recursos. sido tomado de los estudios de subdivisión de
parcelas para esa región), vemos que existe un alto La manipulación de mapas y el modelamiento
porcentaje de lotes que no superan ese límite cartográfico es hecho en el dominio de celdas.
(35,34%) los que fueron considerados parvifundios Varios procedimientos para transformaciones de
desde el punto de vista de la superficie. En cuanto puntos, áreas y v~indades son disponibles dentro
a latifundios sólo se observa un bajo porcentaje del del modelo de análisis de mapas. Sobreposición
orden del 8,69%.
rápida constituye un aspecto importante del siste-
El área es una planicie con pequeñas ondulacio-
ma. El uso de datos tabulares reduce el uso de nes, cuyas pendientes no superan el 0,5% siendo
requerimiento de almacenamiento y permite pro-éstas poco erosivas. Dependiendo ello en gran
cedimientos de reclasificación en forma rápida y parte de la textura, estructura, cobertura y uso. Los
eficaz. Las técnicas de procesamientos de imáge-suelos aquí encontrados son (de buena a muy bue-
na productividad, considerando un paquete tecno- nes son un componente esencial dentro de las
lógico medio) argiudoles típicos de colores oscu- capacidades de análisis y transformación de datos
ros, profundos y bien drenados. Estos suelos se al sistema (Valenzuela, 1989).
han desarrollado sobre sedimentos loéssicos de El material utilizado para el desarrollo metodo-
textura franco-limosa gruesa a franca. La capa lógico ha sido:
arable suele llegar a los 30cm. y se observa la
presencia del horizonte B2t cuyo porcentaje de - Cartografía topográfica del IGM, escala 1:50.000
arcillas varía entre 28 y 36% determinando en - Carta de suelos del INTA, escala 1:50.000.
algunos sectores una baja infiltración. Los colores - Plano de catastro rural, Min. Economía Bs.As.
oscuros se deben al buen contenido de materia - Imagen satelitaria Landsat TM bandas 345.
orgánica (3,0-3,5%) lo que asegura una buena - Mapa de uso del suelo, DAlS-MOSP Bs.As.
provisión de nutrientes y la factibilidad de que los - Información del trabajo de campo.
mismos se encuentren disponibles en la solución
del suelo. Se encuentra en análisis la incorporación de
nuevas capas de información, tales como relación
MATERIALES Y MÉTODOS suelo desnudo-cobertura vegetal (generada a partir
de la clasificación de imágenes satelitarias de baja Este trabajo, se fundamenta en la digitalización
y alta resolución) con información pluviométrica,
de la información preexistente y/o generada, la etc., a fin de poder evaluar el grado de vulnerabili-
reclasificación de mapas, la superposición y el dad de los suelos del área bajo estudio (diagrama
análisis de distintas capas de información para la 1).
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Así por ejemplo el mapa de riesgo de erosión
(Fig. 2), fue generado por una tabla de dos dimen-
siones, en los valores del mapa susceptibilidad a la
erosión y los valores del mapa relación parcela/
uso efectivo, de la siguiente forma:
Diagrama 1. Modelo cartográfico de datos.
Diagrama 3. Esquema metodológico para obtener el mapa deDiagrama de flujo
riesgo de erosión
En el diagrama de flujo se observan los pasos
que se han seguido para lograr los objetivos.
Figura 3. Perspectiva tridimensional de Imagen Landsat-TM
sobre el MDT.
Otro objetivo fue el modelado tridimensional de
la imagen satelitaria (Fig. 3) y la obtención del
Diagrama 2. Flujo de trabajo. mapa de gradientes, para lo cual debieron realizar-
se los siguientes pasos:
Análisis de la información - Rasterizar el mapa de curvas de nivel.
- Interpolar isolíneas con lo cuál se obtiene el mo-Se diseñó la base de datos representándose en
delo digital del terreno (MDl). tablas las características internas y externas de
- Realizar un filtrado bidimensional de derivada cada unidad cartográfica de suelos.
primera. Con los datos correspondientes a las columnas
- Clasificar los valores de cada pixel de acuerdo a paisaje, drenaje, prácticas de manejo, capacidad,
una tabla. intensidad y productividad de la base de datos, se
reclasificó el mapa de suelos dando origen a los Trabajo de campo
seis respectivos mapas, los cuales fueron utilizados
A fin de tener mejores pautas para el análisis del como parte del flujo. La superposición entre sí y
área se realizó un trabajo de campo, que consistió con otros mapas, como por ejemplo el parcelario
en el relevamiento de actividades, sistemas de (proveniente del catastro) y las curvas de nivel
producción y encuesta a productores sobre el nivel (obtenidas de la cartografía del 10M) fueron reali-
tecnológico que poseen. El criterio tomado para zadas mediante tablas bidimensionales ponderadas.
este trabajo dependió del mapa de estratificación Del análisis de la información pudo obtenerse
del área (generado en base a la interpretación vi-por cruzamientos de diferentes capas temáticas las
sual de imágenes satelitarias), realizándose un áreas con riesgo de erosión, objetivo éste que se
muestreo sobre los estratos de uso previamente incorporó a los resultados del presente trabajo.
determinados.
Como resultado del mismo pudo comprobarse
que la actividad que predomina en el área es la
agrícola, con trigo en invierno y maíz y soja para
verano respectivamente.
Se ha observado también una gran subdivisión
interna de las parcelas, con lotes que varían entre 8
y 15 hectáreas. Ello era producto de otras situacio-
nes, en las que la ganadería tenía una activa parti-
cipación en la rotación de los suelos y se contaba
con una estructura mixta de producción. Por otra
Figura 2. Mapa de riesgo de erosión.
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parte, el crecimiento indiscriminado de la agricul- 100 y como referencia general se pueden esta-
tura sin un paquete tecnológico adecuado a la blecer los siguientes rangos.
capacidad productiva de los suelos y coadyuvado
por la implementación de otras tecnologías (gran- 100 a 70 muy buena productividad
des equipos) y una fuerte política exportadora de 69 a 50 buena productividad
granos ha llevado a la ganadería a su desaparición 49 a 30 regular productividad
en el área y comprometido la productividad de los 29 a 0 baja productividad
suelos, exponiéndolos a un creciente proceso re-
gional de degradación de los mismos. RESULTADOS
El análisis del área permitió también visualizar
Para el logro de los resultados planteados debie-que los implementos agrícolas utilizados son el
ron cumplirse diferentes etapas; así por ejemplo el arado de reja y vertedera, rastras de discos, arado
mapa de susceptibilidad a la erosión de un suelo, de cinceles, vibrocultivador y rolos acondicionado-
es el resultado del cruzamiento de los mapas de res. Referente a la utilización de semillas se com-
drenaje y paisaje. Este último asocia el gradiente probó un alto porcentaje en el uso de híbridos y
de una pendiente como característica relevante de variedades selectas de alta productividad. Idéntica
la erodabilidad de un suelo. El resultado, es una situación se presenta con el uso de plaguicidas
categorización en grados de susceptibilidad a la tanto para el control de malezas, como para el de
erosión, observándose que e] mayor porcentaje del plagas y enfermedades.
área es no susceptible. Cabe aclarar que no se han
Glosario realizado estudios meteorológicos a fin de poder
evaluar la erosividad de lluvias de gran intensidad A los efectos del análisis y modelamiento de la
sobre pendientes largas donde el agua por la velo-información hemos convenido en realizar una
cidad que alcanza sí lo es. Solo se ha considerado descripción de los términos empleados.
la erodabilidad de un suelo por su composición - Unidad cartográfica de suelos: se denomina así
interna (textura y estructura) y su posición en el a cada una de las áreas delineadas en la carta de
paisaje. suelos que son la representación gráfica de un
A partir del mapa obtenido anteriormente y la determinado tipo de paisaje, están ocupadas por
superposición con el de prácticas de manejo se uno o más suelos, responden de la misma mane-
obtuvo el mapa de riesgo de erosión. Este mapa ra a determinado manejo o tratamiento y se iden-
nos indica la necesidad de realizar prácticas de tifican mediante un símbolo.
manejo conservacionista a nivel de parcela para - Drenaje del suelo: se refiere a la rapidez y faci-
aquellos suelos con susceptibilidad a la erosión. lidad con que el agua es eliminada del suelo en
El mapa de uso actual del suelo nos muestra las su estado natural, tanto por escurrimiento super-
actividades que se desarrollan en la región, esta-ficial como por infiltración hacia la capa freáti-
bleciéndose tres estratos de uso: agrícola, agrícola-ca.
ganadero y ganadero; se considera estrato agrícola - Prácticas de manejo y conservación: alternati-
cuando la superficie cultivada representa un 70-vas de tratamiento para que el productor selec-
cione la o las más convenientes de acuerdo con
su plan de explotación y capacidad económica
(están determinadas de acuerdo a las limitacio-
nes que tienen los suelos para su uso). Por ej.:
rotación de cultivos, uso del rastrojo, abono ver-
de, cincelado y subsolado, control de malezas,
etc..
- Capacidad de uso: está dada por el aumento
progresivo de las limitaciones que presentan los
suelos para el desarrollo de los cultivos.
- Unidad económica: Es la superficie mínima con
la cual puede vivir y desarrollarse un productor y
Figura 4. Mapa de uso actual del suelo
su familia.
- Indice de Productividad: índice que resulta de 100% del área considerada (Fig. 4).
la fórmula multiplicativa cuyos factores (drena- La base de datos; catastral proveyó información
je, profundidad efectiva, textura superficial, respecto a las distintas superficies de las parcelas,
salinidad alcalinidad, materia orgánica, erosión, las mismas fueron agrupadas en función de su
etc) son propiedades de los suelos vinculadas a tamaño creándose una categorización de parvifun-
la productividad. Este factor modifica su valor dio si su superficie se encontraba entre 70 y 500
en función de limitantes de cada una de las Has., minifundio menores de 70 has y latifundio, si
propiedades seleccionadas. La escala total va de superaba las 500 Has.
0 a 100 y como referencia general se pueden
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Esta categorización generó un mapa denominado
de estructura agraria y con la información de índi-
ces de productividad, mediante el cruce de ambos
se obtuvo como resultado un mapa que muestra la
relación parcela- productividad o productividad
por hectárea.
Otros; resultados, inicialmente no planteados,
fueron la evaluación de las parcelas con riesgo de
erosión. Para ello fue necesario incorporar nuevas
capas de información en el diagrama de flujo. Los
mapas empleados; para este objetivo han sido el de Figura 5. Relación accesibilidad - productividad.
uso actual de suelo, estructura parcelaria, capaci-
dad de uso y susceptibilidad a la erosión de los disponibilidad de vías de comunicación. Asimismo
suelos. se presupone que el paquete tecnológico es homo-
A partir del cruzamiento del mapa de unidades géneo, lo que indica que las formas de cultivar el
susceptibles a la erosión con el mapa de producti- suelo, el uso de tecnologías (semillas híbridas,
vidad por hectárea, se obtuvo un mapa que muestra herbicidas y fertilizantes) y el nivel cultural de los
el riesgo de erosión que, asociado a la relación productores es más o menos uniforme para la re-
tamaño y distribución de los lotes productivos, gión en estudio. A partir de la superposición de
refleja el problema erosivo; estando el mismo distintas capas de información se ha podido obte-
estrechamente vinculado a la capacidad y de dis- ner información útil para el usuario, tal como un
ponibilidad de tecnología, a la planificación de las listado de parcelas, con su superficie total y los
políticas agro-pecuaria y al manejo y conservación porcentajes de cada unidad cartográfica de suelos
del recurso. que poseen.
En forma paralela, a partir del cruce de los ma-
pas de uso actual del suelo (proveniente de la in- CONCLUSIONES
terpretación de imágenes satelitarias) y la produc-
Este trabajo pretende mostrar las posibilidades tividad por Ha. (producto del cruzamiento de pro-
que ofrecen los actuales sistemas de información ductividad por estructura 1'8 agraria) se origina el
geográfica, y las diferentes capas de mapa de aprovechamiento que evalúa el grado de
disponibles para la evaluación de tierras, mediante utilización de los suelos. Este producto que pro-
una metodología desarrollada por profesionales de viene de integrar la productividad del suelo con la
distintas áreas de la DAIS. información satelitaria para una determinada situa-
Es nuestro interés brindar pautas para la evalua-ción, nos permite cotejar al suelo desde el punto de
ción de tierras agrícolas, en base a las característi-vistl de las actividades productivas. Es por ello que
cas analíticas y morfológicas de los suelos y a se realiza el cruzamiento de éste con la capacidad
variables como la estructura parcelaria y el capital de uso del suelo; esto genera un mapa de produc-
social con que cuenta una región. ción potencial, que representa optimización de la
Asimismo, este trabajo permite la posibilidad de relación tipo y uso del suelo.
obtención de datos y su manejo, para una rápida De los mapas de producción potencial y riesgo
visualización de aquellas variables que actúan de erosión de los suelos superpuestos se obtiene el
sobre la producción, como así también de aquellas mapa de producción real. El resultado es la forma
características que tienen mayor relevancia, de cómo intervienen las variables y su interrela-
Como resultado de la manipulación de mapas ción para la obtención de un producto (cultivo de
también ha podido obtenerse un archivo que con-cosecha).
tiene la superficie total de cada una de las parcelas Cumpliendo con el objetivo planteado de con-
y las superficie de las unidades cartográficas de trastar las características productivas de los suelos
suelos que la misma. El resultado final en dos con la infraestructura de un área se tomó la rela-
capas de información, según el criterio prevale-ción entre la ubicación de los productores respecto
ciente, merece un análisis; si se considera la acce-a un centro de acopio, la distancia como una varia-
sibilidad como variable relevante o si se realiza ble de ajuste. De esta manera se definieron rangos:
aquél desde el punto de vista de la productividad. hasta 3.000 m, de 3.000 a 15.000 m, de 15.000 m
La situación ideal es aquella donde el productor se hasta 32.000 m y más de 32.000 m.
encuentra próximo al centro de acopio y sus suelos Finalmente, la mezcla del mapa de producción
son de alta productividad; pero si se realiza un real con el mapa de distancias al centro de acopio
segundo análisis un productor que no posee tierras generó dos resultados (Fig.5), dependiendo los
de alta productividad pero se encuentra ubicado mismos de las variables accesibilidad y producti-
cerca del centro de acopio será para él una situa-vidad que se hicieron prevalecer en uno y otro
ción ideal ya que no tiene costo de flete. caso. Se consideró una distancia óptima al centro
Si bien la ubicación del centro de acopio es real de acopio de 3.000 m; todo aquel productor que se
y funcional, el mapa de distancias se torna hipoté-encuentre en ese radio tendrá fácil acceso por la
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tico, ya que la entrega de la cosecha por parte del uso de 100 suelos y a la situación económica de las
productor al acopiador no depende de la distancia, actividades posibles a desarrollar en la región.
sino de innumerables variables económico- Por otra parte, parcelas con valores altos de índi-
financieras. Pero desde el punto de vista de la ces de productividad y baja susceptibilidad a la
densidad de caminos, es decir disponibilidad de los erosión, plantearán un modelo de producción ba-
mismos y cercanía, la evaluación es posible y real. sado en la rotación de cultivos teniendo en cuenta
Por lo antes expuesto, el análisis de la producti- 100 actuales sistemas de labranza cero o aquellas
vidad versus la accesibilidad (cercanía a un centro prácticas conservacionistas mínimas, descartando
de acopio) debe ser debatido teniendo en cuenta la rotación con pasturas como mecanismo de recu-
aspectos socio-económicos que en la actualidad no peración de las variables físico-químicas de un
se conocen. suelo.
Es de destacar, que la posibilidad de contar con
información cartográfica de suelos a escala BIBLIOGRAFÍA
1:50.000 que provienen de mosaicos; no apoyados
BOCCO, G. 1993. Gully initiation in Quatemary vol-puede introducir errores por falta de precisión
canic environments under temperate subhumid sea-geométrica. Teniendo en cuenta esto, se realizó un
sonal climates. Catena, 20: 495-513.
ajuste de la cartografía utilizando un gran número BOCCO, G., VALENZUELA, C. R. 1993. Integrating
de puntos de control. Esto permitió una mejor satellite-remote sensing and geographic information
integración y superposición de las diferentes capas systems technologies in gully erosion research. Re-
de información. mote sensing reviews. 7: 233-240.
CARTA 1980 DE SUELOS DE LA REPÚBLICA De la comparación de la imagen satelitaria con
ARGENTINA. Hoja 3560-7 y 8 L.N.Alem-Junín la información cartográfica catastral pudo obser-
INTA.Argentina. varse que dentro de las pequeñas parcelas se des-
III CONFERENCIA LATINOAMERICANA SOBRE arrollaban diferentes actividades productivas.
SISTEMAS DE INFORMACIÓN GEOGRÁFICA. Debido a la gran subdivisión en las parcelas de
1991. Viña del Mar. Chile.
menores dimensiones, el tamaño de los lotes inter- ETCHEVEHERE, P. 1982. Normas de reconocimiento
nos determina la imposibilidad de realizar una de suelos. INTA Argentina.
rotación programada, adecuada a la capacidad de INSTITUTO DE PEDOLOGIA para la descripción de
suelos en el campo. Centro de estudiantes de Agro-
nomía.

6 de 6 Nº 5 – Diciembre 1995

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