XVI CONGRESO INTERNACIONAL DE INGENIERÍA GRÁFICA RESUMEN ABSTRACT

Transcripción

1 XVI CONGRESO INTERNACIONAL DE INGENIERÍA GRÁFICA DESARROLLO DE UNA APLICACIÓN PARA LA CONSULTA DE EXPEDIENTES DE OBRAS HIDRÁULICAS E INFORMACIÓN GRÁFICA ASOCIADA SOBRE UN SISTEMA DE INFORMACIÓN GEOGRÁFICA. MARTÍN GONZÁLEZ, Santiago (1); SUÁREZ QUIRÓS, Javier; GALLEGO SANTOS, Ramón; RUBIO GARCÍA, Ramón (1) Universidad de Oviedo, España Escuela de Ingenieros Técnicos Industriales de Gijón, Departamento de Construcción e Ingeniería de Fabricación, Área de Expresión Gráfica en la Ingeniería Correo electrónico:martinsantiago@uniovi.es RESUMEN Se presentan los trabajos realizados en el Área de Expresión Gráfica en la Ingeniería de la Escuela de Ingenieros Técnicos Industriales de la Universidad de Oviedo para la Confederación Hidrográfica del Norte de España, CHNE. En ellos se ha desarrollado una aplicación sobre un Sistema de Información Geográfica, SIG, que permite acceder a la información administrativa de los expedientes de obras generados por esta entidad, referidos a actuaciones sobre cauces (encauzamientos y defensa de márgenes). La herramienta permite acceder además a otra información de tipo gráfico vinculada a los expedientes, en concreto fotografías, vídeos y planos de CAD. La aplicación se ha desarrollado sobre ArcView 8.2, generándose capas temáticas para su visualización sobre ArcExplorer. Palabras clave: Sistemas de Información Geográfica, Obras Hidráulicas. ABSTRACT This communication summarizes the results of the works carried out by the Area of Graphic Expression in the Engineering of the School of Industrial Technical Engineers of the University of Oviedo, for the Hydrological Confederation of the North of Spain. These works have consisted on the development of a new application on a Geographic Information System, GIS. It allows to consult the administrative information of the works, particularly those that refer to channels (channel reconstruction and defense of margins). The tool also allows to access to another information of graphic type linked to the dossiers, as pictures, videos and

2 CAD drawings. The application has been developed on ArcView 8.2. There are also generated thematic layers for its visualization on ArcExplorer. Key words: Geographic Information System, Hydraulic Works. 1. Introducción La Dirección Técnica de Confederación Hidrográfica del Norte de España, CHNE, gestiona la información administrativa de sus actuaciones en una base de datos SQL Server, base de datos que es compartida con los departamentos de Comisaría de Aguas y Planificación Hidrológica. El resto de documentación en soporte informático generada en estas actuaciones, como son planos, fotografías o videos divulgativos, es archivada en una unidad en red. Las rutas de acceso a esos ficheros se registran en una segunda base de datos, también sobre SQL Server. Se plantea la conveniencia de revisar este procedimiento de gestión de la información, empleando para ello herramientas que agilicen la búsqueda de datos y posibiliten consultas relacionales entre distintos expedientes. En este sentido, los Sistemas de Información Geográfica, SIG, son la herramienta más adecuada y sobre la que se plantea el proyecto. La CHNE trabaja en la actualidad en la implantación de una herramienta SIG corporativa basada en los productos de ESRI. La presente actuación pretende implementar, dentro de este sistema, la funcionalidad de referenciación geográfica de los expedientes gestionados por la Dirección Técnica de la Confederación Hidrográfica del Norte en las oficinas en La Fresneda, inicialmente sólo aquellos referidos a cauces, esto es, los expedientes de encauzamientos y de restauración de márgenes. Una vez georeferenciados, estos expedientes serán accesibles desde los programas geográficos en entorno SIG, diseñándose para ello distintas opciones de edición y consulta. 2. Situación actual Gestión de la información alfanumérica generada por la Dirección Técnica de la CHNE La Dirección Técnica de Confederación Hidrográfica del Norte gestiona la información administrativa de sus actuaciones en una base de datos compartida con los departamentos de Comisaría de Aguas y Planificación Hidrológica. Los expedientes propios de la Dirección Técnica se agrupan en tres categorías: actuaciones de abastecimiento (depósitos y conducciones); saneamiento (depuradoras y colectores interceptores); y cauces (encauzamientos y recuperación de márgenes). Para su gestión se dispone de una aplicación, que denominaremos GEN, que funciona sobre un Sistema Gestor de Bases de Datos Microsoft SQL Server al cual se

3 accede mediante una aplicación cliente desarrollada en Visual Basic. El código de esta aplicación está disponible por lo que puede ser adaptada a nuevos requerimientos. El resto de información generada en soporte informático en las actuaciones, como planos, fotografías o videos divulgativos, es archivada en una unidad compartida en red. Existe una aplicación dedicada a servir como registro de entrada / salida de archivos en esa unidad y que almacena también las rutas de ubicación, vinculándolas a los expedientes administrativos. Esa aplicación es denominada DOC y utiliza una base de datos desarrollada también sobre SQL Server. Información cartográfica disponible en la Geodatabase corporativa. En el entorno ArcGIS se entiende por Geodatabase a una base de información geográfica dentro de la cual coexisten datos en forma de base de datos relacional con otras representaciones de datos espaciales como vectoriales, raster, etc. 1 Actualmente, la CHNE está definiendo la arquitectura de su SIG corporativo, basada en aplicaciones de ESRI. El servidor de datos mantendrá el GEN existente como gestor de bases de datos relacionales e incorporará ArcSDE como extensión espacial para gestionar la información cartográfica existente. La aplicación encargada de servir la cartografía vía internet / intranet será ArcIMS. En cualquier caso, para los objetivos de este proyecto, se puede reducir el concepto de Geodatabase al conjunto de información geográfica disponible en forma de coberturas shape. De las coberturas disponibles destacan, por su interés en la referenciación geográfica de los expedientes administrativos, las siguientes: - MUNICIPIOS_INE_2001. Incluye registros que corresponden con el código INE de la provincia, el código INE del municipio y el nombre del municipio. - POBNORTE. Incluye registros que se refieren al código INE y al nombre según el INE de las poblaciones. - CAUCES_NO. Contiene distintos campos sobre los que sería posible vincular directamente los expedientes de cauces. Posibilidades/dificultades de integración En principio existen dos alternativas para representar en un entorno GIS los expedientes referidos a cauces. La primera y más sencilla es representar el expediente como un símbolo en unas coordenadas X Y. Para ello es necesario que la base de datos GEN disponga de una tabla con campos correspondientes a esas coordenadas UTM para cada expediente. 1

4 La segunda alternativa consiste en vincular cada expediente con un tramo de río, aprovechando para ello la cobertura CAUCES_NO de la Geodatabase. Es necesario que la base de datos administrativa GEN contenga una tabla con campos que hagan referencia al cauce y a los puntos kilométricos afectados por el expediente. Este vínculo generaría una nueva cobertura formada por los tramos de río afectados. Lamentablemente, la segunda opción no ha podido ser implementada. Ello es debido a que la codificación de los cauces en la base de datos administrativa GEN presenta diferencias con respecto al shape CAUCES_NO de la Geodatabase. Sería necesaria una revisión de ambas fuentes de datos, algo que excede los objetivos planteados en este proyecto. 3. Requisitos de la aplicación Requisitos funcionales De acuerdo con los responsables de CHNE se han definido como requisitos funcionales de las aplicaciones a desarrollar los contenidos en la Tabla 1. Código RF 1 RF 1.1 RF 1.2 RF 1.3 RF 1.4 RF 2 RF 3 RF 3.1 RF 3.2 RF 3.2 RF 3.3 Tabla 1: Requisitos funcionales Descripción Alta, baja y modificación de los datos asociados a los expedientes a través de una aplicación Windows posiblemente incorporable a la aplicación GEN como un módulo adicional. Asociación de expedientes a coordenadas UTM y municipios. Asociación expedientes a su fase de ejecución: Planificado; Redacción; Tramitación; Ejecución; Finalizada. Asociación de archivos de fotos, planos y videos a los expedientes a través de la base de datos de información documental. Asociación de expedientes al tipo de obra a que se refieren: Abastecimiento (Depósito - Conducciones); Saneamiento (Depuradoras Colectores Interceptores); Cauces (Encauzamientos - Recuperación de márgenes). Alta y modificación de coordenadas directamente sobre la aplicación GIS. Representación en un Sistema de Información Geográfica (SIG o GIS) de la ubicación de los expedientes de cauces. Consulta gráfica de los expedientes a través del GIS con los siguientes campos: Código; Descripción; Tipo; Estado; Coordenadas y Municipio; Ficheros asociados. Representación de los expedientes en función de su tipo o estado. Incorporación de otras capas de datos fijas como plantas en formato CAD. Posibilidad de incorporación de las capas GIS generadas al GIS corporativo. Requisitos no funcionales Como requisitos no funcionales tenemos la utilización como sistema GIS del programa ArcView 8.2. de ESRI y la utilización del servidor de bases de datos Microsoft SQL Server.

5 Arquitectura propuesta La aplicación a desarrollar se divide en tres módulos que actúan sobre el servidor de bases de datos. El primero es una aplicación desarrollada en Visual Basic que funciona como una parte más de la actual aplicación GEN. La funcionalidad de este módulo consiste principalmente en la actualización de los datos geográficos asociados a los expedientes de Dirección Técnica. El segundo de los módulos es una aplicación desarrollada sobre ArcView 8.2 y su principal funcionalidad es de consulta. Desde ella se puede visualizar de forma gráfica la situación y datos de los expedientes así como acceder a los ficheros asociados a cada uno de ellos en la base de datos DOC. El tercer módulo es otra aplicación desarrollada sobre ArcView 8.2 cuya funcionalidad es la asignación de coordenadas geográficas seleccionadas directamente en pantalla a los expedientes de Dirección Técnica. Este módulo complementa por tanto al primero. La Figura 1 representa estas ideas. A continuación se describen las distintas funcionalidades. ArcView ArcExplorer CAPAS ESTÁTICAS Municipios Núcleos de Población Cauces Capas de actuaciones APLICACIÓN GEN EXP. DIR. TÉCNICA LOCALIZACIÓN GEOGRÁFICA + TIPO ACTUACION BASE DE DATOS GEN Coordenadas Expediente Exportar CAPAS DE ACTUACIONES Todas las Actuaciones Act. de Encauzamiento Act. de Recuperación Act. Planificadas Act. en Ejecución Act. Finalizadas Actualización Coordenadas Consulta Expediente Direccion ficheros asociados BASE DE DATOS DOC Datos Expediente Ficheros Nueva Capa GIS Unidad de red Plano Básico Georeferenciado Figura 1. Arquitectura del sistema propuesto. Planos Videos / Fotos

6 Funcionalidad añadida sobre la aplicación GEN Como un complemento a la aplicación de gestión de expedientes GEN, se implementa en Visual Basic un módulo con las siguientes funciones: 1. Recuperación de datos básicos de los expedientes de actuaciones. 2. Introducción del tipo de actuación: Abastecimiento-Depósito, Cauce- Encauzamiento, etc. 3. Introducción de las coordenadas UTM de la actuación. La Figura 2 muestra una captura de pantalla con esta aplicación. Figura 2. Formulario añadido al GEN para la localización y definición del tipo de expediente. Funcionalidad a través de ArcView En ArcView se dispone de una serie de capas fijas procedentes de la Geodatabase, al menos las mencionadas de municipios, cauces y núcleos de población. Sobre estas capas se representan otras construidas dinámicamente a partir de los datos geográficos introducidos en la base de datos GEN. Estas capas presentarán la ubicación de los distintos expedientes de las actuaciones sobre cauces. Mediante la simbología adecuada se distinguen los expedientes según el tipo y el estado de ejecución. Seleccionando un expediente en pantalla se accede a un formulario donde se ofrece información general sobre el mismo: código, nombre de la actuación, localización (coordenadas), municipio, etc. Desde este formulario también es posible visualizar los archivos multimedia asociados al expediente, como muestra la Figura 3. Estos archivos podrán ser fotos, videos o capturas de planos. Desde la propia aplicación pueden ser previsualizados o bien abiertos, si el terminal cuenta con el programa correspondiente.

7 En el caso de los planos, es posible incorporarlos como una nueva capa al proyecto de ArcView, siempre que originalmente hayan sido georreferenciados. Figura 3. Formulario añadido sobre ArcView para la lectura de datos generales del expediente y consulta de ficheros asociados. Finalmente, también se ha incorporado la posibilidad de ubicar un expediente en un punto geográfico seleccionado previamente en pantalla, como muestra la Figura 4. Este sistema es alternativo al empleo del módulo de la aplicación GEN antes mencionado. Funcionalidad a través de ArcExplorer Con el propósito de aprovechar al completo la información geográfica generada por el sistema, se generan los archivos shape que representan, de forma estática, las capas dinámicas construidas a partir de la base de datos GEN. Estos archivos pueden ser incorporados a la GeoDatabase corporativa. De esta forma serán servidos a través de la aplicación ArcIMS, vía internet o intranet, a las terminales de usuarios que sólo cuenten con el programa ArcExplorer.

8 Figura 3. Formulario añadido sobre ArcView para la asignación de coordenadas UTM a un expediente desde pantalla. 4. Conclusiones Los Sistema de Información Geográfica, SIG, son la herramienta idónea para la gestión, en un entorno gráfico, de información alfanumérica con significación espacial. La representación de los expedientes administrativos generados por la Dirección Técnica de la CHNE en un entorno SIG permite un seguimiento y control de las actuaciones más eficaz. Entre otras ventajas, la localización de la información es más sencilla, permite detectar interferencias o sinergias entre actuaciones, facilita la planificación, desvela la distribución del gasto y del esfuerzo inversor, etc. Además, la implantación de la Directiva Marco de Aguas está exigiendo a los organismos de cuenca actualizar sus sistemas informáticos en este sentido. El trabajo realizado, si bien sencillo en su concepción, ha permitido profundizar en el conocimiento de la funcionalidad de las distintas aplicaciones comercializadas por ESRI. Se ha programado sobre ArcView 8.2. en Visual Basic, generando una base de conocimientos que se espera de gran utilidad para futuros proyectos.

9 Referencias BOOTH, Bob and MITCHELL, Andy. Getting Started with ArcGIS. Manual técnico, ESRI, VIENNEAU, Aleta. Using ArcCatalog. Manual técnico, ESRI, TUCKER, Corey. Using ArcToolbox. Manual técnico, ESRI, MINAMI, Michael. Using ArcMap. Manual técnico, ESRI, SHANER, Jeff and WRIGHTSELL, Jennifer. Editing in ArcMap. Manual técnico, ESRI, What is ArcGis? Manual técnico, ESRI, 2001.