ante proyecto, Detección temprana de problemas ambientales y monitoreo a través de un dispositivo móvil con su aplicación

1. Ante proyecto de tesis:
"Detección temprana de problemas
ambientales y monitoreo a través de un
dispositivo móvil con su aplicación".
Aspirante a Maestría
Armando Sandoval Maravilla

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Contenido
Resumen......................................................................................................................................... 2
1. Introducción........................................................................................................................... 2
2.- Planteamiento del problema................................................................................................... 3
3.- Justificación.............................................................................................................................. 4
4.- Pregunta de Investigación....................................................................................................... 6
5.- Objetivos (general y específicos) .............................................................................................. 6
5.1 Objetivo general:................................................................................................................... 6
5.2 Objetivos específicos: ........................................................................................................... 6
6.- Hipótesis ................................................................................................................................... 7
7.- Marco Teórico.......................................................................................................................... 8
8.- Metodología............................................................................................................................ 10
9.- Calendario de Actividades.................................................................................................... 12
10.- Bibliografía........................................................................................................................... 13

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Resumen
Este anteproyecto de tesis aborda el desarrollo e implementación de una aplicación móvil
para la detección temprana de problemas ambientales en comunidades rurales con acceso limitado
a tecnologías digitales. El objetivo principal es promover la participación ciudadana y utilizar la
tecnología como herramienta para la gestión ambiental. El estudio se centrará en las comunidades
de Matanguarán y Jucutacato, en el municipio de San Juan Nuevo, Michoacán, México. Se revisará
la literatura existente a nivel global y nacional para comprender el impacto de las aplicaciones
móviles en la participación ciudadana y la colaboración con entidades gubernamentales. La
hipótesis plantea que la implementación de una aplicación móvil intuitiva y accesible fortalecerá
la participación ciudadana en la detección y resolución de problemas ambientales. Los métodos e
instrumentos a utilizar incluyen revisión bibliográfica, análisis de políticas públicas, investigación
de campo y desarrollo de una aplicación móvil funcional. El presente estudio se enmarca en la
línea de investigación de tecnología y participación ciudadana en la gestión ambiental. El alcance
se limita a las comunidades mencionadas y a la implementación de la aplicación móvil como
herramienta de participación ciudadana.
1. Introducción
En una sociedad cada vez más conectada las tecnologías de la información y la
comunicación juegan un papel clave y vital en el desarrollo sostenible, esto en sí conlleva a una
mejora del bienestar de las comunidades. No obstante, muchas poblaciones aún enfrentan barreras
en el acceso a los recursos tecnológicos lo que obstaculiza su participación en la gestión ambiental,
la prevención o la detección de los problemas y la resolución que se puedan tomar en un futuro.

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En este anteproyecto de tesis propone abordar el desarrollo e implementación de una aplicación
móvil que permite el monitoreo y reporte de problemas ambientales en comunidades con acceso
limitado a tecnologías digitales, para lograrlo y poder llevar a cabo esta acción se realizará una
revisión exhaustiva de la literatura actualizada y relevante con el fin de comprender los avances y
poder hacer una investigación comparativa entre resultados obtenidos en investigación previa a
diferentes escalas geográficas.
Con la revisión de la literatura y la comprensión de los antecedentes en este anteproyecto de tesis
se centrará en abordar el problema del desarrollo y la implementación de la aplicación móvil
efectiva y accesible sobre todo que sea fácil de usar y que permite a los ciudadanos de las
comunidades como Matanguarán y Jujucato, pertenecientes a municipio de San Juan Nuevo de
Michoacán, ya que en esas comunidades se centra mucho la contaminación desmedida desde la
Irrigación de fertilizantes no apropiados para el medio ambiente que usan los aguacateros locales
hasta la contaminación de ríos por un mal saneamiento del propio municipio, con esto se fomentará
la gestión ambiental y la protección de la misma con la colaboración de protección civil y la
secretaría de medio ambiente recursos naturales. El principal desafío es utilizar las frecuencias de
red que en su defecto será una completamente nueva oscilará entre las frecuencias 433 y 868 MHz
Utilizando LoraWan para la implementación de este proyecto a su vez se programará con arduino
para diseñar un dispositivo totalmente desde cero que puede enviar y recibir información y así
mismo su ejecución tendrá que ser efectiva en una aplicación móvil.
2.- Planteamiento del problema
El problema central de este anteproyecto se centra en la necesidad de abordar los problemas
ambientales en comunidades con acceso limitado a recursos tecnológicos, como Matanguarán y
Jucutacato, pertenecientes al municipio de San Juan Nuevo en el estado de Michoacán, México.
Estas comunidades enfrentan desafíos ambientales significativos, como la tala de árboles, la
contaminación del agua y la deforestación por la expansión del cultivo de aguacate, además de la

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irrigación desmedida de fertilizantes con altos niveles de contaminantes que no se tiene un control
de los mismos.
El objetivo de la investigación es resolver la falta de herramientas accesibles y efectivas
que permitan a los ciudadanos de estas comunidades monitorear y reportar problemas ambientales,
de forma rápida sencilla y fácil, fomentando la participación ciudadana en la gestión ambiental
con la colaboración con Protección Civil y Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales.
Es importante reconocer que este problema afecta tanto a las comunidades locales como a la
sociedad en general, debido a las implicaciones ambientales y de salud pública derivadas de la
degradación del entorno natural.
Este anteproyecto busca desarrollar e implementar una aplicación móvil, usando tecnología
a la vanguardia en redes inalámbricas LoraWan y el diseño del aparato receptor de la información
de los datos. y que funcione en estado "offline" ya que en esas comunidades es difícil tener acceso
a la señal de celular gsm y/o de internet ya sea por datos o internet satelital, permitiendo a los
ciudadanos monitorear y reportar problemas ambientales en sus localidades más rápido y efectivo.
La investigación se enfocará en el diseño y desarrollo de esta aplicación móvil, abordando las
limitaciones espaciales y temporales, así como las posibilidades de intervención en el contexto de
las comunidades mencionadas.
El planteamiento del problema se relaciona con la participación ciudadana, el uso de
tecnologías digitales y la gestión ambiental en comunidades con acceso limitado a recursos
tecnológicos. Al resolver este problema, se espera contribuir al desarrollo sostenible y al bienestar
de estas comunidades y del medio ambiente en general la reducción de contaminantes aereos y
acuáticos.
3.- Justificación
La presente investigación tiene como objetivo abordar y solucionar problemas ambientales
en comunidades rurales con acceso limitado a recursos tecnológicos, como Matanguarán y
Jucutacato, en el municipio de San Juan Nuevo, Michoacán. Esta investigación se destaca por su

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enfoque interdisciplinario, que combina tecnología, educación ambiental y participación
ciudadana, y propone el desarrollo e implementación de una aplicación móvil para monitoreo y
reporte de problemas ambientales en estas áreas.
El proyecto surge de la necesidad de involucrar a las autoridades locales y organismos
como Protección Civil y la Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales en la gestión
ambiental. Mediante una herramienta digital accesible y fácil de usar, incluso en condiciones de
conectividad limitada, se busca mejorar la capacidad de respuesta y prevención ante situaciones
de riesgo ambiental en estas comunidades.
La investigación presenta novedad en su revisión bibliográfica preliminar, que revela la
falta de literatura sobre el uso de aplicaciones móviles para monitoreo y reporte de problemas
ambientales en comunidades rurales con acceso limitado a recursos tecnológicos. Además, en el
contexto de Michoacán no se han encontrado implementaciones similares de aplicaciones móviles
en colaboración con Protección Civil y la Secretaría de Medio Ambiente. Por lo tanto, este
proyecto se posiciona como una propuesta innovadora que busca contribuir al conocimiento y la
práctica en la gestión ambiental y la participación de las autoridades locales mediante el uso de
tecnologías digitales.
Es importante considerar cómo se utilizarán los resultados obtenidos y quiénes serán los
beneficiarios de esta investigación. Los ciudadanos de Matanguarán y Jucutacato serán los
beneficiarios directos al tener acceso a una herramienta accesible y fácil de usar que les permitirá
monitorear y reportar problemas ambientales en sus localidades, fomentando así su participación
ciudadana en la gestión ambiental y empoderándolos para proteger su entorno natural.
Además, las autoridades locales, como Protección Civil y la Secretaría de Medio Ambiente
y Recursos Naturales, se beneficiarán al contar con información precisa y actualizada sobre los
problemas ambientales en estas comunidades. Esto les permitirá tomar decisiones informadas,
planificar estrategias de prevención y respuesta, y asignar recursos de manera más efectiva, con el
objetivo de proteger el medio ambiente y lograr un desarrollo sustentable.

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4.- Pregunta de Investigación.
¿Cuál es la viabilidad y eficacia de desarrollar e implementar una aplicación móvil que
funcione en condiciones de conectividad limitada, permitiendo el monitoreo y reporte efectivo de
problemas ambientales, incluyendo el funcionamiento en modo offline, utilizando la tecnología
LoraWan en comunidades rurales con acceso limitado a recursos tecnológicos y fortalecer la
colaboración con Protección Civil y Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales en la
prevención y respuesta a situaciones de riesgo?
5.- Objetivos (general y específicos)
5.1 Objetivo general:
Diseñar e implementar una aplicación móvil fácil de usar y accesible, utilizando tecnología
LoraWan, que funcione en condiciones de conectividad limitada. Esta aplicación tiene como
finalidad capacitar a los encargados del orden en las comunidades de Matanguarán y Jucutacato
en el monitoreo y reporte de problemas ambientales, fomentando la participación ciudadana en la
gestión ambiental. Además, busca fortalecer la colaboración entre los encargados del orden,
Protección Civil y la Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales en la prevención y
respuesta a situaciones de riesgo. Para lograrlo, se desarrollará la red LoraWan, así como la antena,
el dispositivo y la propia aplicación móvil, con el objetivo de tener un control integral del proceso
de implementación y ejecución.
5.2 Objetivos específicos:
Identificar las necesidades y expectativas de los encargados del orden en Matanguarán y
Jucutacato en relación con el monitoreo y reporte de problemas ambientales, así como la
utilización de aplicaciones móviles en la gestión ambiental, considerando el uso de la tecnología
LoraWan y la funcionalidad offline para asegurar un funcionamiento adecuado incluso en
condiciones de conectividad limitada.

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Realizar un análisis comparativo de aplicaciones móviles existentes en otros contextos
similares, identificando características y funcionalidades relevantes que puedan ser incorporadas
en la aplicación móvil a desarrollar para Matanguarán y Jucutacato.
Implementar y evaluar la aplicación móvil en las comunidades ya mencionadas,
capacitando a los encargados del orden en su uso y monitoreando su impacto en la gestión
ambiental y la colaboración con Protección Civil y Secretaría de Medio Ambiente y Recursos
Naturales, destacando la funcionalidad offline y el uso de la tecnología LoraWan.
Proponer estrategias y recomendaciones para la expansión y adaptación de la aplicación
móvil, considerando la utilización de la tecnología LoraWan y la funcionalidad offline, a otras
comunidades con características similares en el estado de Michoacán y posteriormente a México
en general a través de las entidades gubernamentales como lo es protección civil y secretaria del
medio ambiente y recursos naturales., teniendo en cuenta la viabilidad técnica y la aceptación por
parte de los usuarios.
Estos objetivos específicos incorporan el uso de la tecnología LoraWan, la programación
con Arduino y la funcionalidad offline de la aplicación móvil, enfocándose en los resultados
deseados y proporcionando una secuencia lógica de acciones para lograr el objetivo general.
6.- Hipótesis
La implementación e innovación de una aplicación móvil fácil y accesible, utilizando la
tecnología vanguardista LoraWan que no se tiene conocimiento en México, y funcionando en
condiciones de conectividad limitada o en modo offline, fortalecerá la participación ciudadana en
la detección temprana de problemas ambientales en comunidades rurales como Matanguarán y
Jucutacato, pertenecientes al municipio de San Juan Nuevo en Michoacán, México. Además, esta
herramienta tecnológica permitirá una colaboración más efectiva entre los ciudadanos y las
entidades gubernamentales, como Protección Civil y la Secretaría de Medio Ambiente y Recursos
Naturales, en la prevención y respuesta a situaciones de riesgo ambiental.

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Se plantea que la aplicación móvil, trabajando en modo offline, con una plataforma
intuitiva y accesible para el monitoreo y reporte de problemas ambientales, motivará a los
ciudadanos de Matanguarán y Jucutacato a participar activamente en la gestión ambiental de sus
comunidades. Al facilitar el registro y reporte de situaciones problemáticas, como la tala de
árboles, la contaminación del agua, la deforestación y el uso desmedido de contaminantes no
aprobados para el aguacate y otras frutas de la zona, así como el uso ilegal de cañones antigranizo,
se espera aumentar la conciencia ambiental y promover una mayor responsabilidad ciudadana en
la protección del entorno natural.
Además, la utilización de la tecnología LoraWan permitirá el funcionamiento de la
aplicación móvil incluso en condiciones de conectividad limitada, como la falta de acceso a señales
de telefonía móvil o internet. Esto es especialmente relevante en comunidades rurales donde las
infraestructuras de comunicación son escasas. Al operar en modo offline, la aplicación móvil podrá
almacenar y enviar la información recopilada por los ciudadanos en el mismo instante en que se
recolecta. Esto asegura la continuidad del monitoreo y reporte de problemas ambientales,
independientemente de las limitaciones de conectividad presentes en estas comunidades.
Por último, se espera que la implementación de esta aplicación móvil promueva la
colaboración y la sinergia entre los ciudadanos, Protección Civil y la Secretaría de Medio
Ambiente y Recursos Naturales. Al tener acceso a la información recopilada por los ciudadanos a
través de la aplicación, las autoridades competentes podrán tomar decisiones informadas y
planificar estrategias de prevención y respuesta más efectivas. Esto permitirá una gestión
ambiental más eficiente y la adopción de medidas oportunas para abordar los problemas
identificados, protegiendo así el entorno natural y promoviendo el desarrollo sostenible en estas
comunidades rurales.
7.- Marco Teórico
El uso limitado de la tecnología en comunidades rurales puede representar un desafío para
el desarrollo sustentable. Sin embargo, a través de la aplicación de tecnologías adecuadas, se puede
lograr un bien común al mejorar la participación ciudadana y promover la protección del medio
ambiente.

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La ciberdemocracia es un concepto que se refiere al uso de las tecnologías de la
información y comunicación (TIC) para crear espacios de diálogo y reflexión social, acceso a
información de sujetos políticos, ejercicio de los derechos de participación/políticos, y mejora de
los procesos electorales en la relación existente entre ciudadanos, sujetos políticos, e instituciones
electorales (Dader y Rospir, 2002). En este sentido, las aplicaciones móviles se convierten en
herramientas tecnológicas clave que permiten a los ciudadanos acceder a información sobre
problemas ambientales, registrar y reportar observaciones, y participar en discusiones y acciones
colectivas para proteger el entorno natural.
Según la teoría de la brecha digital, las TIC pueden generar desigualdades entre los grupos
sociales que tienen acceso a ellas y los que no, lo que afecta su participación ciudadana y su
ejercicio de derechos (INEGI, 2021). Por ello, es necesario considerar la disponibilidad y
accesibilidad de dispositivos móviles e internet en las comunidades donde se pretende implementar
una aplicación móvil para promover la ciberdemocracia (Dader y Rospir, 2002).
Monitoreo ambiental comunitario: La teoría de la gobernanza ambiental destaca la
importancia de involucrar a múltiples actores, incluidos los ciudadanos, en el monitoreo y la
gestión del medio ambiente. El monitoreo ambiental comunitario implica que los ciudadanos
participen activamente en la detección temprana de problemas ambientales, como contaminación
del agua, deforestación o contaminación del aire. Al empoderar a los ciudadanos para que sean
parte del proceso de monitoreo, se puede lograr una mayor eficacia en la identificación y solución
de problemas ambientales locales.
Colaboración entre actores: La gobernanza multinivel es un enfoque teórico que destaca la
importancia de la colaboración entre diferentes niveles de gobierno, organizaciones de la sociedad
civil y sectores privados en la toma de decisiones y la implementación de políticas ambientales.
En el contexto de la hipótesis, la aplicación móvil puede facilitar la colaboración entre ciudadanos,
organizaciones de protección ambiental y autoridades gubernamentales al proporcionar un espacio
virtual donde puedan comunicarse, compartir información y coordinar esfuerzos para abordar los
problemas ambientales identificados.

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8.- Metodología
8.1 Tipo de estudio: que busca diseñar e implementar una solución tecnológica integral
para la participación ciudadana en la detección de problemas ambientales en comunidades rurales.
Las limitaciones son en el área de las comunidades de Matanguarán y Jucutacato, Michoacán, se
basará en un enfoque mixto, combinando aspectos cualitativos y cuantitativos para abordar el
problema desde múltiples perspectivas. Esta metodología consta de las siguientes etapas:
8.2 Revisión de la literatura Realizar una revisión exhaustiva de la literatura académica y
técnica relacionada con la participación ciudadana en la gestión ambiental, el uso de tecnologías
móviles para la participación ciudadana y la detección de problemas ambientales en comunidades
rurales. Esta revisión ayudará a comprender los enfoques teóricos y las mejores prácticas
existentes, así como a identificar las lagunas en el conocimiento que el anteproyecto podría
abordar.
8.3 Diseño general Diseño de sistemas, enfocado en el desarrollo de una solución basada en
LoRaWAN para la detección y reporte de problemas ambientales.
8.4 Definición de objetivos: Establecer los objetivos claros del anteproyecto, como diseñar y
desarrollar una aplicación móvil intuitiva y accesible que permita a los ciudadanos registrar y
reportar problemas ambientales, facilitar la comunicación y la colaboración entre los ciudadanos
y las autoridades ambientales, y promover la participación ciudadana activa en la protección del
medio ambiente.
8.5 Identificación de requisitos y funcionalidades: Realizar un análisis detallado de los
requisitos y funcionalidades necesarios para la aplicación móvil. Esto implica determinar qué tipos
de problemas ambientales se podrán reportar, qué información se recopila, cómo se visualizarán
los datos, qué herramientas de comunicación y colaboración se incluirán, y cualquier otro aspecto
técnico y funcional relevante.
Diseño de la arquitectura y la interfaz de usuario: Definir la arquitectura técnica de la
aplicación móvil, incluyendo la estructura de la base de datos, la comunicación con otros sistemas

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o plataformas, y los requisitos de seguridad y privacidad. Además, diseñar una interfaz de usuario
intuitiva y atractiva que facilite la navegación y el uso de la aplicación por parte de los usuarios.
8.6 Procedimientos:
8.7 Diseño, construcción y configuración de la antena LoRaWAN:
Investigación y selección de los componentes necesarios para la antena LoRaWAN
personalizada. Diseño y construcción de la antena con base en los requisitos técnicos y las
condiciones de conectividad limitada en las comunidades rurales. Configuración y pruebas de la
antena para garantizar su funcionamiento óptimo. b) Programación del dispositivo receptor:
Utilización de la plataforma Arduino para desarrollar el dispositivo receptor de señales
LoRaWAN. Programación del dispositivo para recibir, procesar y almacenar los datos transmitidos
por la antena.
Implementación de técnicas de gestión de energía para optimizar el consumo de energía
del dispositivo. c) Desarrollo de la aplicación móvil: Diseño de una interfaz intuitiva y accesible
para la aplicación móvil.
Programación de la aplicación para permitir el monitoreo y reporte de problemas
ambientales.
Implementación de la funcionalidad de funcionamiento en modo offline para garantizar su
utilización en comunidades con conectividad limitada.
Validación y pruebas: Realización de pruebas de funcionamiento de la antena, el
dispositivo receptor y la aplicación móvil.
Evaluación de la precisión y confiabilidad de la detección y reporte de problemas
ambientales. Realimentación y ajustes en la solución desarrollada en base a los resultados
obtenidos.

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9.- Calendario de Actividades.
Año Mes Actividades
1
1 Revisión bibliográfica y estado del arte.
2 Definición del marco teórico y conceptual.
3 Establecimiento de objetivos y planteamiento del problema.
4 Diseño de la metodología.
5
Selección de herramientas tecnológicas y metodológicas para el desarrollo de la
aplicación móvil.
6
Identificación de actores clave y establecimiento de contactos con Protección Civil y
Medio Ambiente y Recursos Naturales
7 Desarrollo de la aplicación móvil (fase inicial).
8 Diseño y planificación de actividades de capacitación para autoridades locales.
9 Realización de visitas a las comunidades para conocer sus necesidades y expectativas.
10 Implementación de la fase piloto de la aplicación móvil.
11 Realización de las actividades de capacitación para autoridades locales.
12 Evaluación y retroalimentación de la fase piloto.
2
1 Análisis y ajustes de la aplicación móvil según la retroalimentación de la fase piloto.
2
Diseño y planificación de actividades de divulgación y promoción de la aplicación
móvil en las comunidades.

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3 Implementación de la versión final de la aplicación móvil.
4 Realización de actividades de divulgación y promoción en las comunidades.
5 Monitoreo del uso de la aplicación y recolección de datos.
6 Análisis de datos y evaluación de resultados.
7
10.- Bibliografía
● Alcérreca, C., Vázquez, A. J., & Peña, A. (2015). Desarrollo de aplicaciones
móviles en la gestión ambiental. Revista Chapingo Serie Ciencias Forestales y del
Ambiente, 21(2), 155-172.
● Cardona, R., & Monroy, M. (2016). Uso de aplicaciones móviles en la promoción
de la participación ciudadana: caso de estudio en México. Redes.com, (12), 153-
178.
● Dader, J. L. (2002). Ciberdemocracia: mito y realidad. En J. L. Dader y J. I. Rospir
(Eds.), La transformación de la política en los medios de comunicación (pp. 29-48).
Tecnos.
● Gutiérrez, J., & Mendoza, M. (2016). Análisis de aplicaciones móviles para el
reporte y monitoreo de problemas ambientales en México. Espacios, 37(18), 10.
● Herrera, P., & Rodríguez, D. (2017). Participación ciudadana y tecnologías de la
información y la comunicación: un análisis de la realidad mexicana. Política y
gobierno, 24(2), 335-367.

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● INEGI. (2021). Encuesta Nacional sobre Disponibilidad y Uso de Tecnologías de
la Información en los Hogares (ENDUTIH) 2020.
● LoRa Alliance. (s. f.). What is LoRaWAN® Specification. Recuperado el 27 de
junio de 2023, de https://lora-alliance.org/about-lorawan/
● Medina, A., & Sandoval, E. (2016). Herramientas digitales para la participación
ciudadana y la gestión ambiental en comunidades rurales de Michoacán, México.
Revista de Estudios Sociales, (56), 132-145.
● Reyes, A., & Valenzuela, M. (2017). Aplicaciones móviles y participación
ciudadana en la gestión ambiental: un enfoque desde la educación ambiental. Medio
ambiente y cambio climático, 8(2), 17-32.
● Sánchez, G., & Gutiérrez, J. (2018). Diseño y desarrollo de una aplicación móvil
para el monitoreo de problemas ambientales en comunidades rurales de México.
Revista Internacional de Investigación en Ciencias Sociales, 14(1), 65-83.
● Young, R., & Gilmore, A. (2014). Mobile applications for environmental
management: A review of the current state and future directions. International
Journal of Environmental Science and Development, 5(1), 1-7.
● Zavala, G., & Pérez, L. (2016). Implementación de tecnologías de la información
y la comunicación en la gestión ambiental de comunidades rurales en Michoacán,
México. Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas, 7(2), 319-332.
Las referencias bibliográficas se han realizado conforme al formato APA vigente (APA 7ª
edición). Estos documentos serán de utilidad para fundamentar el anteproyecto de tesis y podrán
ser complementados con otras fuentes conforme avance la investigación.