CAPITULO 1. Panorámica prospectiva del Equipo de Sistemas de Información Geográfica - UPSI- Universidad Técnica Particular de Loja

Transcripción

1 CAPITULO 1 Panorámica prospectiva del Equipo de Sistemas de Información Geográfica - UPSI- Universidad Técnica Particular de Loja 1.1. Componentes de una aplicación de Sistemas de Información Geográfica Un SIG es un sistema de información utilizado para ingresar, almacenar, recuperar, manipular, analizar y obtener datos referenciados geográficamente, para brindar apoyo en la toma de decisiones. Está conformado por hardw are, software, datos, métodos y personal humano los cuales se interrelacionan para formar un sistema completo [1] (Figura Nro. 1.1). En cuanto al hardw are se puede decir que es el equipo completo del cual disponen los miembros del grupo para su trabajo.

2 El softw are, que es el SIG propiamente dicho con funciones y herramientas para almacenar, analizar y visualizar información geográfica. La clave principal del softw are son los componentes: Herramientas para el ingreso y manipulación de información geográfica. Un sistema manejador de bases de datos (DBMS). Herramientas para soportar consultas, análisis y visualización geográfica. Una interfaz gráfica de usuario (GUI) para un fácil acceso a las herramientas. Pero lo más importante de un SIG son sus datos, pues integra datos espaciales con otros de diferente origen, incluso usar DBMS para mantener los datos y manejar los datos espaciales. A pesar de su tecnología, el SIG es un sistema limitado pues depende del personal humano para manejar el sistema y desarrollar estrategias aplicadas a la resolución de problemas del mundo real El Equipo de Sistemas de Información Geográfica de la Universidad Técnica Particular de Loja A continuación se indican la misión y visión del Equipo de Sistemas de Información Geográfica Misión Realizar investigación y asistencia técnica a las diferentes áreas que conforman la Universidad facilitando el acceso rápido y efectivo a datos e información base ya sea por medio de información plasmada en un mapa actualizado, o por medio de una consulta en una base de datos, constituyéndose en un ente de apoyo a la decisión técnica y gerencial Visión Constituirse en la herramienta fundamental para el desarrollo de la Región Sur del Ecuador, a través del desarrollo y aplicación de metodologías de trabajo basadas en la integración de tecnologías de punta en SIG y teledetección; para apoyados en la multidiciplinaridad de las ciencias, propiciar el crecimiento de nuestra región Panorámica Prospectiva

3 Actualmente en todos los campos de la Ingeniería, en el desarrollo de Sistemas de Información Geográfica para levantamiento y digitalización de mapas, realización de cálculos y diseños, el computador; se ha convertido en una herramienta indispensable para el manejo adecuado de toda la información relacionada a dichos proyectos. En el Equipo de Sistemas de Información Geográfica actualmente se desarrollan proyectos diversos relacionados con Modelos Matemáticos, Planimetría, Georeferenciación e Hidrología. Actualmente uno de los problemas que encara el Equipo de Sistemas de Información Geográfica es el de no tener un formato de distribución de los archivos que forman parte de los proyectos. También tomamos en cuenta que como en cualquier otro campo de la ciencia hay agentes externos que se interesan en los trabajos que se realizan en el Equipo de Sistemas de Información Geográfica, así como en información de explotación de recursos y de diferente índole, que se pueda brindar a otros departamentos de la Universidad Técnica Particular de Loja, así como a instituciones de nuestro país. Tomando en cuenta lo anteriormente planteado, nos podemos dar cuenta que otro problema que se tiene es que la forma en que se lleva la información actualmente no permite compartir y presentar de una manera adecuada a un público más amplio, sino que se ve limitada simplemente a las personas que pueden acceder directamente a ella en forma física. Sumándose a esto tenemos que la información que se tiene recopilada e ingresada a mapas no se la pueda presentar sino en el departamento del Equipo de Sistemas de Información Geográfica, específicamente en el computador en el cual se encuentra el proyecto desarrollado. La idea general es tener un sistema en el cual se pueda administrar los proyectos que se desarrollan y visualizar la información (textos o mapas) de los proyectos y también tener acceso a los archivos físicos que se manejen en dichos proyectos. Como propuesta de solución se plantea el desarrollo de un sistema de administración y visualización de proyectos SIG que estará a cargo del Equipo de Sistemas de Información Geográfica. Este sistema de administración y visualización de proyectos SIG debe ofrecer no sólo ser una herramienta de trabajo, sino convertirse en una ayuda fundamental para los desarrolladores de proyectos, el cual preste información de todos los proyectos. Otro punto importante a tomar en cuenta es la seguridad que debe tener el sistema, esto se refiere a la seguridad de los datos y su correcta utilización. Para abordar este tema se tendrá en cuenta los accesos de los usuarios y el

4 nivel de privilegios que éstos tengan con respecto a la información a la que los usuarios puedan acceder. La implantación de esta solución implica cambiar de una manera global la forma y organización de la información. Como se indica anteriormente la información será organizada lógicamente, la cual tendrán acceso las personas involucradas por medio del sistema que se de como solución. También estará disponible para todos aquellos entes particulares que deseen información acerca de los proyectos Elementos que intervienen en el Equipo de Sistemas de Información Geográfica Dentro de los elementos que intervienen en el Equipo de sistemas de Información Geográfica tenemos: los elementos internos y externos Elementos internos Dentro de los elementos internos encontramos: elementos humanos y tecnológicos a) Humanos Actualmente el Equipo de Sistemas de Información Geográfica se encuentra conformado por personal de planta como becarios, los cuales se encuentran distribuidos de la siguiente forma: Sistemas de Información, posicionamiento y realidad virtual: De planta: 1 persona Becarios: 1 persona Tesistas: 4 personas Fotointerpretación y fotogrametría: De planta: 1 persona Becarios: 1 persona Hidrología y sensores remotos: De planta: 1 persona Tesistas: 2 personas Las funciones que el personal desempeña en cada área se asignan de acuerdo a la responsabilidad y tareas encomendadas; comenzando por el personal de planta, los tesistas que se encargan de proyectos puntuales y los becarios que constituyen el personal de apoyo. b) Tecnológicos

5 En la actualidad para la ejecución de las diferentes actividades dentro del Equipo de Sistemas de Información Geográfica se dispone de los siguientes recursos tecnológicos: Sistemas de Información, posicionamiento y realidad virtual: Tres computadores IBM Pentium IV Un computador ZSeries X10 Softw are: Sistema operativo Windows Office 2000 Conexión a Internet Demo de ArcGis 8.2 Fotointerpretación y fotogrametría: Computador IBM Pentium IV Stereocord G3 Softw are: Sistema operativo Windows Office 2000 Conexión a Internet Demo de ArcGis 8.2 Hidrología y sensores remotos: Computador IBM Pentium IV Una estación meteorológica Una tableta digitalizadora Softw are: Sistema operativo Windows Office 2000 Conexión a Internet Demo de ArcGis Elementos externos En los elementos externos podemos encontrar a los humanos. Humanos En vista de la multidiciplinariedad que adopta el Equipo de Sistemas de Información Geográfica a menudo se necesita de la colaboración personal perteneciente a determinados departamentos de la Universidad, este personal se incorpora en calidad de colaboradores en proyectos conjuntos o por pedido del grupo Delimitación de la problemática a resolver Como resultado de lo anteriormente descrito puedo resumir que en el Equipo de sistemas de Información Geográfica los problemas principales a resolver son: Compartir la información con otros departamentos o dependencias de la Universidad, ya que los resultados que se obtienen no pueden llegar a un público más amplio.

6 Presentar la información contenida en mapas georeferenciados en la Web, ya que en la actualidad no existe una herramienta que permita esta visualización. Llevar una administración controlada y organizada de los proyectos desarrollados en el Equipo de Sistemas de Información Geográfica. Definir un formato para los archivos referentes a mapas georeferenciados pertenecientes a proyectos desarrollados en el Equipo de Sistemas de Información Geográfica Investigación de información que posee el Equipo de Sistemas de Información Geográfica En el análisis de la información que posee el Equipo de Sistemas de Información Geográfica, nos centraremos en tener un conocimiento general de los diversos proyectos que son desarrollados por el Equipo, de esta manera tendremos conocimiento de todos los campos que abarca el Equipo de SIG y de la naturaleza de los proyectos que este maneja. Se enunciará de manera general una lista de proyectos ejecutados y en desarrollo que son manejados por el Equipo de SIG, sin tener en cuenta el tipo de archivos que sean necesarios para la generación y ejecución de dichos proyectos: Proyecto: SIG Climático de la Provincia de Loja.- Recopilación, extensión y homogenización de información meteorológica registrada en la provincia de Loja durante el período , a fin de confeccionar mapas temáticos de cada una de las variables monitoreadas, realizándose adicionalmente la zonificación climática de la provincia. Proyecto: Modelamiento Hidrológico de la Cuenca del Río Catamayo.- Con el fin de determinar la producción de caudales y sedimentos en la Cuenca alta del Río Catamayo, se realizó el modelamiento de esta cuenca aplicando el modelo SWAT, desarrollándose una metodología para la estimación de información faltante debido a la gran cantidad de datos que el modelo requiere. Los resultados fueron presentados en el Tercer Congreso Latinoamericano de Manejo de Cuencas Hidrográficas realizado en Arequipa - Perú. Proyecto: Balance Hídrico de la Cuenca del Río Catamayo.- Se determina la disponibilidad real del recurso hídrico en la cuenca, en base a realizar un balance hídrico superficial, el que se constituya en la base para futuros proyectos de aprovechamiento. La realización de este estudio, como ningún otro requiere la participación coordinada de técnicos de áreas diversas como son la Hidrología, Edafología, Biología, etc. Proyecto: Petroglifos.- Como aporte a la investigación realizada por la Escuela de Arte y Diseño sobre arte rupestre, se desarrolla una aplicación que permita visualizar la información levantada de cada uno de los innumerables lugares rupestres de la Provincia de Loja, con miras a un potencial aprovechamiento turístico y a su divulgación vía Web.

7 Proyecto: Proyecto Multinacional Andino (PMA).- Identificación de riesgo geológico en la Hoya de Loja, como área piloto en Ecuador del Proyecto Multinacional Andino, el que se realiza con la Cooperación Canadiense en los países del Área Andina. Se colabora con las Áreas de Geología, SIG y Teledetección Procesos de negocios Luego de haber realizado las entrevistas con los miembros del Equipo de SIG, y de haber estudiado los tipos de proyectos que en este departamento se desarrollan, con la finalidad de comprender los servicios prestados y el proceso que se realiza para la culminación de los mismos, se ha logrado obtener los siguientes procesos de negocios [2]: Sistemas de Información, Posicionamiento y Realidad Virtual; Fotointerpretación y Fotogrametría e Hidrología y Sensores Remotos. a) Sistemas de Información, Posicionamiento y Realidad Virtual El encargado de esta área lleva a cabo la ejecución de proyectos como: un sistema de posicionamiento, el cual se basa en tomar una posición inicial, una final y determinar la mejor ruta para llegar al destino deseado, esto basándose previamente en información disponible en bases de datos de mapas georeferenciados. También se encarga de líneas de investigación como es la realidad virtual, el video en tres dimensiones y proyecciones holográficas, las cuales son nuevas líneas en las que se trata de incursionar para dar apoyo a los sistemas de información geográfica y de posicionamiento. b) Fotointerpretación y Fotogrametría El encargado de la fotointerpretación y fotogrametría actualmente trabaja en proyectos de detección de fallas geológicas en la zona de la Ciudad de Loja, trabajo en el cual se desarrolla una base de conocimientos de dichas fallas y su repercusión; tanto en infraestructura como en posibles futuras construcciones en determinadas zonas conocidas como zonas de riesgo. Se pueden elaborar mapas con información georeferenciada que contengan todas las zonas de riesgo detectadas en la actualidad. En el campo de la foto interpretación y fotogrametría se trabaja esencialmente con fotos aéreas y satelitales a las cuales se las debe estudiar detalladamente. c) Hidrología y Sensores Remotos En esta área se realiza el modelamiento de diferentes cuencas hidrográficas como son las de la zona del Río Catamayo, el cual se lo puede utilizar con distintos fines como por ejemplo: el determinar el caudal del río, su capacidad de abastecimiento para una determinada zona, posibles zonas

8 beneficiadas, uso adecuado del recurso disponible entre otros. Se trabaja con una estación meteorológica ubicada en las afueras de las instalaciones de la UPSI, la cual indica el estado del clima, dirección y velocidad del viento, humedad, temperatura, cuyos datos son enviados a un computador para su interpretación. En el Equipo de SIG también se realiza la elaboración de distintos mapas geográficos, esto previa la obtención de la información base que es proporcionada de diversas fuentes y que luego es colocada adecuadamente en bases de datos para su posterior uso Análisis de sitios web SIG disponibles en Internet Para abordar el tema de sitios SIG disponibles en el Internet, se tomaron como bases parámetros como facilidad de utilización, funcionalidades que poseen, velocidad de navegación, visualización de mapas y tipos de usuarios que pueden acceder al sito w eb. Como resultado de las investigaciones realizadas se ha creído conveniente hacer la presentación de dos sitios: Geosemantica y Unosat; los cuales serán brevemente evaluados, para luego obtener una conclusión de su funcionalidad GEOSEMANTICA Dirección: Descripción: Se puede considerar que como el sitio es un nodo de prueba del sitio Geosemantica (Figura Nro ), este sería simple con respecto a visualizar mapas e información georeferenciada, pero en el aspecto de administración de proyectos se puede decir que es un sistema bastante avanzado. En cuanto a la velocidad de navegación, se considera que es un nivel aceptable, ya que cuando se realizan consultas ya sea a proyectos o en el mapa se puede visualizar los resultados con rapidez.

9 Figura Nro Navegación en un mapa Geosemantica UNOSAT Dirección: eb.cern.ch/unosat/asp/default.asp Descripción: Como podemos ver existen aplicaciones w eb especializadas en la administración de proyectos SIG, visualización de mapas con información georeferenciada y de imágenes satelitales (Figura Nro ). Esta aplicación se ha centrado en la visualización de imágenes satelitales y la funcionalidad de presentar y navegar sobre mapas de información georeferenciada, la navegación sobre el sitio es relativamente rápida y se puede obtener información actualizada de distintas regiones.

10 Figura Nro Navegación sobre mapa con información georeferenciada (UNOSAT). Como resultado del análisis de estudio, realizado a los sitios w eb Geosemantica y Unosat se puede decir que: los sitios visitados poseen características de SIG, en el primer caso se puede evidenciar claramente el aspecto de administración de proyectos w eb, pero no se puede tener facilidad para la navegación sobre los mapas georeferenciados, mientras que en el segundo sitio w eb se observó gran facilidad para navegación sobre mapas y fotografías satelitales. De lo anteriormente descrito se puede decir que: para dar una solución integral al problema planteado se deberá sacar las mejores características de cada uno de los sitios w eb para combinarlas y aplicarlas a nuestra solución Objetivos Dentro de los objetivos se tendrá: el objetivo general y los objetivos específicos OBJETIVO GENERAL Desarrollar e implementar un sitio Web para administrar y visualizar proyectos SIG desarrollados por el Equipo de Sistemas de Información Geográfica de la Universidad Técnica Particular de Loja OBJETIVOS ESPECÍFICOS

11 Diseñar e implementar la presentación inicial del sitio w eb, lo cual comprenderá la página principal y parte informativa del Grupo de Sistemas de Información Geográfica de la UPSI - UTPL. Diseñar e implementar el repositorio de información georeferenciada de los proyectos realizados por el Equipo de Sistemas de Información Geográfica. Diseñar e implementar un módulo de acceso y visualización de información georeferenciada de los proyectos desarrollados por el Equipo de Sistemas de Información Geográfica. Diseñar un módulo que permita controlar los niveles de acceso al sitio w eb tanto para usuarios administradores del sitio como para el público en general. Diseñar e implementar un módulo que permita a los administradores del sitio w eb manejar y actualizar la información de los proyectos realizados por el Equipo de Sistemas de Información Geográfica. Implementar un plan de validación de la estructura de la aplicación, de la interfaz gráfica y validez de la información georeferenciada almacenada en el repositorio de datos. Para la resolución del problema se plantean a continuación las siguientes opciones, las cuales serán analizadas para escoger la solución óptima de acuerdo a criterios de selección que ha proporcionado el Equipo de Sistemas de Información Geográfica. CAPITULO 2 Opciones para resolver el problema propuesto de administración y visualización de proyectos SIG 2.1. Opciones propuestas

12 Para resolver el problema de administración y visualización de proyectos SIG se han propuesto tres opciones: un sistema de escritorio, un sistema enciclopédico y un sistema w eb Sistema de escritorio SIG El Sistema de escritorio SIG es una propuesta para dar solución al problema de administrar, compartir y visualizar información georeferenciada generada por el Equipo de SIG y consta de las siguientes características OPCIÓN Sistema de escritorio SIG Tabla Sistema de escritorio SIG CARACTERÍSTICAS Será una herramienta de escritorio Instalación mediante un CD-ROM Servicio centralizado en el SIG Actualización de información directa el sistema centralizado del Equipo de SIG Visualizador de información georeferenciada Administración de proyectos SIG con posibilidad de manipulación del usuario Limitación al compartir la información por ser un sistema centralizado Sistema enciclopédico SIG El Sistema enciclopédico SIG es una propuesta para dar solución al problema de administrar, compartir y visualizar información georeferenciada generada por el Equipo de SIG y consta de las siguientes características OPCIÓN Tabla Sistema enciclopédico SIG CARACTERÍSTICAS

13 Sistema enciclopédico SIG Será una herramienta de escritorio tipo enciclopedia. Instalación mediante un CD-ROM Servicio personal en computador del cliente Visualización de información georeferenciada Actualización de información indirecta (Se tiene que realizar una nueva versión con datos actualizados del sistema) No se poseerá administración de proyectos con posibilidad de manipulación del usuario Limitación al actualizar la información Sistema web SIG El Sistema w eb SIG es una propuesta para dar solución al problema de administrar, compartir y visualizar información georeferenciada generada por el Equipo de SIG y consta de las siguientes características OPCIÓN Sistema web SIG Tabla Sistema web SIG CARACTERÍSTICAS Será una herramienta disponible en el Internet y accesible para todos los usuarios. Servicio centralizado del sitio web dentro del servidor. Servicio personal en computador del cliente, el cual accede a la aplicación mediante un navegador. Visualización de información georeferenciada. Actualización de información directa (Se actualizan los datos y se los publica directamente en el Internet). Administración de proyectos SIG con posibilidad de manipulación del usuario Creación de propios proyectos para los usuarios del sitio web Criterios de selección para la opción de solución Como criterios de selección para la opción de solución se han tomado siguientes por prioridad Tabla 2.2 Criterios de selección CRITERIO DE SELECCIÓN Poder compartir información Administración de proyectos Fácil actualización Visualización de información georeferenciada los En el siguiente capítulo se realizará un cuadro comparativo para seleccionar adecuadamente de la opción de solución y de las herramientas de desarrollo. CAPITULO 3

14 Requerimientos para la elaboración del sistema y selección de la opción de desarrollo 3.1 Requerimientos del sistema Es de vital importancia tener presente este punto para el correcto desarrollo del sistema, ya que es aquí en donde se define lo que los usuarios necesitan que este realice, por tal motivo se recopiló los requerimientos de las áreas del Equipo de Sistemas de Información Geográfica, las cuales se plasman en: interface de usuarios, proyectos, visualización de proyectos SIG y seguridades del sistema. a) Interface de usuario Este módulo se refiere a las diferentes funciones que estarán a disposición del usuario de la aplicación w eb, el cual podrá realizar lo siguiente: b) Proyectos Permitir registro de usuarios en el sitio w eb Fácil acceso a las funcionalidades de la aplicación Brindar información relevante y adecuada Este módulo se refiere a la administración de los proyectos desarrollados y en ejecución que se llevan en el Equipo de Sistemas de Información Geográfica, para este módulo se ha definido lo siguiente: Creación de nuevos proyectos cuando el administrador lo requiera Fácil administración de proyectos Capacidad para actualizar los proyectos c) Visualización de proyectos SIG Este módulo corresponde a la visualización de los mapas pertenecientes a cada proyecto, los cuales serán elaborados en ArcView y que serán visualizados en la web, sobre los mapas se podrá realizar las siguientes acciones: Poder realizar consultas de proyectos existentes Visualizar los mapas del proyecto Acciones sobre mapas o o o o o Pan Zoom Scale Bar Control de capas (Cargar capas temáticas de los mapas) Leyendas Impresión de imágenes de mapas en formato JPG

15 d) Seguridades El módulo de seguridades esta ligado directamente con los anteriores, específicamente con la Interface de Usuarios y Proyectos, para restringir el acceso a los niveles de funcionalidad de los usuarios y proyectos se tomara en cuenta lo siguiente: Clasificación de usuarios y sus privilegios Seguridad respecto al nivel de acceso de los usuarios 3.2. Solución planteada (SIG-UTPL) En la solución planteada lo que se pretende es: cubrir las necesidades del Equipo de Sistemas de Información Geográfica de publicar la información georeferenciada, generada en proyectos en el Internet, se ampliará y mejorará las funcionalidades que hasta el momento se encuentran en aplicaciones similares disponibles en el Internet, a continuación se detalla la solución planteada Se clasificará en primera instancia la información recolectada en el Equipo de SIG, una vez organizada toda la información se procederá a la creación de un repositorio de datos en el cual existen diferentes niveles de seguridad conforme a los niveles de funcionalidad que posean cada usuario. De acuerdo a los niveles de funcionalidad se podrá tener una correcta administración de los proyectos, los cuales podrán ser creados, consultados, actualizados y borrados. Sobre la publicación de los datos en la web, se tendrá la información pertinente de cada proyecto publicada, los mapas publicados en el Internet pertenecen a los proyectos y solo se los podrá ver, no se podrá hacer download de estos a menos que los permisos del usuario lo permitan. En lo concerniente a la velocidad en acceso a los recursos, se refiere específicamente al tiempo de respuesta entre los mapas y las acciones dinámicas que se puede realizar sobre estos, los cuales deberán ser aceptables. La aplicación poseerá herramientas como Zoom, Pan, Scale Bar, Leyendas y consulta dinámica sobre los mapas, lo cual facilitará la consulta de información sobre los mapas de los proyectos publicados Meta La meta general es llegar a dar una solución integral al problema planteado, cubriendo los aspectos fundamentales a tratarse: administración de proyectos, visualización de información y navegación sobre mapas georeferenciados Estrategias Como estrategias para abordar la resolución de publicar la información generada en proyectos en Internet y la visualización de mapas georeferenciados primeramente se ha usado el método de observación directa para conocer como se realizan los procesos, el cual fue aplicado sobre el Equipo de Sistemas de Información Geográfica, también se aplicará encuestas

16 con cada integrante de las diferentes áreas, esto con la finalidad de tener mayor conocimiento del funcionamiento de cada una de ellas. Para el desarrollo del proyecto se empleará el modelo clásico de desarrollo de sistemas, que a continuación se definirán las actividades a realizarse para el correcto desarrollo del proyecto Alcance La investigación tiene como base un modelo de solución técnica, que será ajustado a los requerimientos y necesidades del Equipo de Sistemas de Información Geográfica enmarcada en la realidad de nuestro medio. Durante el desarrollo del proyecto se usará el ciclo de vida clásico en cada una de las fases que a continuación se plantea: Parte 1: En esta parte se tendrá la página principal del sitio w eb. En esta página consta el menú principal, por medio del cual se puede acceder a las diferentes páginas del sito, estas son: misión y visión del Equipo, enlaces y contactos e información relevante de últimos proyectos realizados, con está parte se pretende cubrir toda la parte informativa del departamento. Parte 2: Esta parte comprenderá la administración de proyectos y administración de usuarios. En la parte referente a la administración de los proyectos; el administrador por medio de un formulario dentro del sitio w eb podrá crear nuevos proyectos, subir la información de cada proyecto, podrá hacer actualización de los proyectos almacenados en la DB (la actualización se la realizará por medio de FTP según los permisos asignados). Parte 3: En la parte referente a los usuarios, se podrá hacer la creación de los mismos llenando un formulario dentro de la aplicación w eb, una vez registrado se podrá acceder al sitio y realizar acciones como: consultas de la información general de los proyectos, realizar zoom, pan (movimiento del mapa en el espacio de trabajo para poder visualizar otra área del mismo), control layers (control de capas que podremos cargar y visualizar), scale bar (que es una escala que se presenta en los mapas) y leyendas sobre los mapas. También se podrá hacer dow nload de imágenes del proyecto en formato jpg y se podrá hacer impresión en este mismo formato. En caso de requerir permisos especiales será el administrador del sistema quien podrá asignar dichos permisos. Aquí como permiso especial se puede considerar a un colaborador el cual podrá hacer download del archivo fuente, caso contrario solo lo podrá visualizar. Con respecto a la parte del administrador del sistema, este dispondrá de un ambiente de trabajo dentro del sitio w eb, por medio del cual él podrá hacer uso de todas las operaciones sobre el repositorio de datos y dispondrá de los permisos para administrar el sitio w eb. Tendrá las herramientas necesarias para poder actualizar los proyectos SIG. Parte 4: Finalmente la aplicación será implementada y quedará funcionando bajo la administración del Equipo de Sistemas de Información Geográfica.

17 La aplicación previa su implantación constará de todas las pruebas necesarias que se especifican en las fases de desarrollo del sistema Selección de la opción para la solución De acuerdo a los criterios considerados en el capítulo anterior se ha obtenido la siguiente tabla Tabla 3.4 Selección de la opción para la solución Criterio de selección Sis. Escritorio Sis. enciclopédico Sis. w eb Poder compartir información Administración de proyectos Fácil actualización Visualización de proyectos SIG De acuerdo al cuadro obtenido anteriormente se ha determinado que la mejor opción de desarrollo será un sistema w eb Requerimientos para el diseño de la solución Dentro de las alternativas para escoger la solución adecuada se ha inclinado por el desarrollo de un sitio w eb y se han tomado en cuenta los siguientes criterios orientados al desarrollo de la aplicación de solución CRITERIOS PARA EL DESARROLLO Tabla Criterios para el desarrollo ) %" "!*!"# +,!-. % &"!*%!"" &/""!!0( $! % &' &&! " "!*1%!%&"!.!( " &" %"1 %!& %! % 1$! -/ "$&2 % $!0$!%( $%&&!"!( ""!*1%!&"!."&" 1 %!3% & $ % %!!0%1$!-/%!!%& "$&2%$!0-/( Tabla 3.5.1

18 Criterios para el desarrollo. Continuación $%!!0 $"% )&""!*16! ( 7 %+/%.!%%1 '!"$&%'! "!!%&( $ % 1 % "!$%1%&" &" % % 1%/45&%" /45&% "!*1%!&"!&1" %!% 1$!-/ ""$&2% $!0(! 8!0 /!0 % ) &" 1 "!*% %!"/% ( %. 5& &1!!% % 1" &"% & 1$! -/ & /- :"(&!( "!0%&&! &1 8!0% &'&&! " &"! %!3% & %! %!( 1$!-/ %!!% &"$&2 %$!0(,"!%!0%&&!( ) '"!%!0 % &&! "!*1 %! "/%% %% "!*1" /!0 %"&&! %"!'!"$! 5& (,!&"!*!0 % 6 " "!!0-/( 6 %!"'!%%%1 " $% " "!!0 +'!- % '!&"!* "!!0"%"!( +&"!*!0 %!!0 % 9 &/!!!0 +" & %/ &/! %&'( "!'%." &"! &!"!*"" ;( Tabla 3.5.1

19 Criterios para el desarrollo. Continuación "# "!%%!0%( "!%%1&1$!-/( "!%%!0%&&!( "!% 5& 1 % %!& 1$!-/(!0 % &"% % 8 &"% % " &" &"( %1 "/%% " &"% 1%&1$!-/( 8&% % & $1!0%( &'! " 1$!-/ &"% %"!!0%" '!%% ( 8 &"% / " '!%"!!0 "% " <=.!!0 1!% '!&"!*% %! %% "!' & %!% %! " '!%%( Opciones de herramientas para el desarrollo Por las características de la aplicación que se va a desarrollar se ha considerado conveniente el uso de las siguientes herramientas: base de datos, servidor de mapas y un lenguaje de programación orientada al w eb. a) Opciones de Bases de Datos para el desarrollo de la aplicación Tabla a Opciones de bases de datos para desarrollo Opción Base de datos 1 MySQL 2 PostgreSQL 3 MySQLServer 4 ORACLE b) Servidores de mapas Entre las herramientas que se encuentran en el mercado se han escogido las siguientes: Tabla b Servidores de mapas Opción Servidor de Mapas 1 MapServer ESRI Arc IMS

20 c) Lenguajes de programación Tabla c Lenguajes de programación Opción Lenguaje 1 Perl 2 Pitón 3 Java 4 Php 3.6. Criterios para la selección de herramientas de desarrollo Los criterios para la selección de las herramientas se han enmarcado en: criterios para la selección de la base de datos, servidor de mapas y lenguaje de programación a) Criterios de selección de base de datos Tabla 3.6 a Criterios de selección de base de datos $%"! %" $%"& Soporte múltiples plataformas hardware y software Seguridad Integridad Referencial Compatibilidad con MapServer 4.0 Velocidad acceso a recursos Publicación de datos en Web '( & En lo concerniente al servidor de mapas se presenta dos opciones, la primera MapServer [3] la cual es un software opensource y la segunda ESRI ArcIMS [4], que es una versión comercial de la casa ESRI, a continuación se muestran las características de cada uno de ellos.! <%%%,!"% )$&2% % Tabla 3.6 b 1 Criterios de selección de serv idor de mapas!)*+ 80%!$/!$&!# =<.=<,.<.6 >).$>).?"!".+=.8'$+! "..@'..=A;6) ;..B.@.) Tabla 3.6 b 2 Criterios de selección de serv idor de mapas

21 CARACTERÍSTICAS Precio Bases de datos soportadas Vectoriales soportados Lenguajes soportados Raster soportados ESRI ArcIMS dólares americanos Oracle, SQLServer, Informix, DB2 Esri Shape file, Coverage de A RCINFO, DXF, DWG, DGN HTML, DHTML, JAVA, VBScript, JavaScript, ArcXML Tiff, Geotiff, ERDAS, BILL, ESRI GRID, GIF, JPEG, PNG, SUN NOTA: En este punto con respecto al servidor de mapas, la segunda opción supera realmente en las funcionalidades y ventajas a la primera pero un criterio valedero es el precio, ya que MapServer es OpenSource, resulta conveniente su utilización y las características que posee dicha herramienta son aceptables para la solución a nuestro problema. c) Lenguajes de programación Tabla 3.6 c Criterios de selección de lenguajes de programación " )# "#" /) ",-.!- )$&2% $!0% "!'" //!% 1$! A;6) 2&% '!% %" "!! 7/( =A;6) &"$&2%"%1$! 7 /%!1!( 6 2/!! 5& /2!"A;6)( 3.7. Criterios de valoración de aplicaciones Como criterios de valoración para la solución que se dará, se ha considerado el criterio de los usuarios respecto a las funcionalidades de las aplicaciones, estos criterios se obtuvieron en entrevistas realizadas con los miembros del Equipo de trabajo y se refleja en la siguiente tabla. Tabla 3.7 Criterios de valoración de aplicaciones CRITERIO DE VALORACIÓN Niveles de seguridad para accesos Administración para proyectos SIG Velocidad de acceso a recursos Publicación de datos en Web Funcionalidades sobre mapas SIG

22 CAPITULO 4 Selección de las herramientas y metodología para el desarrollo del sitio web SIG-UTPL 4.1. Sustentación de herramientas escogidas Se ha escogido para el desarrollo de la solución las herramientas que comprenden Base de Datos ORACLE, lenguaje Php [5], DHTML y como servidor de aplicaciones MapServer 4.0; pues por sus características están enfocadas hacia el desarrollo de una aplicación Web para el Internet. Se trata de economizar los recursos y de tener la mejor alternativa para el desarrollo de la aplicación. Como base de datos se piensa utilizar ORACLE [6], esto por motivo que es una base de datos orientada a ser servidor. Para integrar la información de cartografía, mapas y documentos así como para brindar interactividad con los mismos se planea utilizar Php, es una herramienta de programación que permite la conexión con una base de datos Oracle además de ser de distribución gratuita. Finalmente para la presentación de los mapas de información geográfica realizados en el SIG se usará MapServer, el cual es un servidor de mapas también de distribución gratuita. La función del servidor de mapas es permitir visualizar los mapas en formatos Esri Shape file, los cuales son imposible verlos en páginas w eb, para lo cual sería necesario adquirir un softw are especial que nos permita visualizar dicha información. Al combinar este equipo de herramientas se piensa desarrollar un sitio w eb capaz de facilitar la administración y visualización de información georeferenciada de proyectos SIG Metodología de desarrollo Luego de haber realizado un análisis del problema planteado e investigado diversas técnicas de desarrollo de sistemas [7] tanto para sistemas como sitios w eb se ha logrado determinar que la metodología adecuada para el desarrollo del proyecto propuesto es la metodología de sistema de vida clásico con la ayuda de la herramienta UML [8], la cual será usada en el análisis y diseño del sitio w eb; será desarrollado tomando en cuenta esta metodología y estará estructurado de la siguiente manera: investigación preliminar, requerimientos del sistema, análisis, diseño, desarrollo, evaluación de resultados y documentación. a) Investigación preliminar Componentes de un SIG Elementos que intervienen Información que posee el SIG

23 Análisis de sitios SIG disponibles en el Internet Criterios de valoración de aplicaciones Resultados de análisis Áreas que se interrelacionan b) Requerimientos del sistema Descubrir procesos de negocio Requerimientos de usuarios Planteamiento del diagrama de clases c) Análisis Sistemas cooperativos Diagrama de clases Paquetes de funcionalidad Casos de uso de alto nivel Modelo de base de datos: lógico y físico d) Diseño Mapas de navegación Desarrollo de diagramas de componentes Diseño del sitio w eb e) Desarrollo Generación de código de cada componente Generación de interfaces de Usuario y conexión a la base de datos Verificación de código f) Evaluación de resultados Pruebas de la aplicación Correcciones g) Documentación Presentación del informe de tesis Una vez que se ha realizado la selección de la opción de desarrollo y las aplicaciones que se usarán para la culminación de la misma se ha seleccionado una metodología a seguir para el desarrollo y a continuación se presentará un diagrama de la estructura de la aplicación. CAPITULO 5

24 Documentación, diseño y desarrollo del sitio web del Equipo de Sistemas de Información Geográfica 5.1. Estructura del diagrama de distribución La estructura del diagrama de distribución del sistema diseñado para dar solución al problema del Equipo de Sistemas de Información Geográfica se ha creado de acuerdo a los requerimientos proporcionados y se indica en la Figura Nro 5.1.!!0 Figura Nro. 5.1 Diagrama de distribución de componentes Según el esquema anterior se puede decir que todas las interfaces (Scripts PHP) se encontrarán ubicadas dentro de un servidor web, el encargado del sistema tendrá acceso e ellas a través de una solicitud realizada en un navegador (Internet Explorer o Netscape Navegator), previo al respectivo control de acceso a la interfaz. El navegador se encargará de solicitar al servidor el requerimiento de acuerdo a las necesidades de información, para lo cual se llevará a cabo las conexiones con la base de datos en el servidor, donde se almacenen las tablas de la base de datos. Para el correcto desarrollo del sistema se ha creído conveniente el uso de la herramienta UML en mi caso (Pow er Designer 9.0) la cual fue usada en las fases de análisis y diseño de la aplicación Políticas planteadas para el sistema

25 Según el análisis realizado en los miembros del Equipo de Sistemas de Información Geográfica y para el administrador del sitio w eb se considera las siguientes políticas: mantenimiento de base de datos, acceso al sitio w eb y creación de nuevos proyectos Políticas de mantenimiento de la base de datos Actualización del sistema.- La cual solo podrá ser efectuada por el administrador del sistema y se refiere a creación, eliminación, actualización de los campos de la base de datos como de los registros existentes en la misma. Respaldo de información.- Se la realizará por el administrador del sistema cuando se considere conveniente Políticas de acceso al sitio web Restricción de permisos a funcionalidades.- Estos permisos se asignarán según los privilegios propuestos para el acceso al sitio w eb los cuales son: Administrador Líder Usuario Interno Usuario Externo Restricción de permisos a información base.- Las restricciones a la información base serán de uso exclusivo para el administrador de sistemas, para el líder del equipo y para los usuarios internos del sistema Políticas para la creación de nuevos proyectos Como política de creación de proyectos se tendrá que esos pueden ser creados por todos los usuarios a excepción de un usuario externo. Sobre actualización y eliminación de proyectos, estos solo podrán ser realizados por cada uno de los usuarios que han creado el proyecto y que tengan los premisos necesarios para realizar dichas operaciones sobre proyectos o archivos. En ningún caso se podrán borrar o modificar proyectos o archivos que no pertenezcan a un proyecto propio Modelo conceptual Con todas las consideraciones anteriores es aconsejable desarrollar un vocabulario de términos de dominio de la aplicación w eb SIG-UTPL el cual será utilizado para el diseño del diagrama de clases, los términos del dominio de la aplicación. La terminología continuación empleada se muestra en el cuadro 5.3 que se presenta a Tabl

26 a 5.3 Nivel estudios Personal Proyecto Cliente País Provincia Cargo Líder Modelo conceptual Área Privilegio sistema Administrador Informe Usuario interno Paper Cibernauta Usuario externo El diagrama de clases que es el resultado del análisis anterior y el diagrama físico de la base de datos que se usará para el sistema que se ha desarrollado se encuentran en el apartado de Anexos. En el diagrama físico de la base de datos constan las tablas que se crearon físicamente en la base de datos Sistemas cooperativos Al identificar los sistemas cooperativos se determinará las interacciones del sistema con otros sistemas así como su dependencia; por esto se planteará un diagrama de distribución que explicará estas relaciones, dará una explicación y visión general del sistema que se está desarrollando. Se cree conveniente tener en cuenta las siguientes consideraciones recopiladas de los clientes para el planteamiento del diagrama: Restricción de acceso a la información a personas no autorizadas Flujo de información actualizada de los proyectos existentes Restricciones de creación de nuevos proyectos Publicación de información relevante de los temas existentes Facilitar el acceso y navegación en el sitio Respaldar la información del sitio w eb Mantenimiento del sitio w eb Con las consideraciones anteriores se ha propuesto la siguiente distribución para el sistema: 5.5. Paquetes de funcionalidad Para la fase del análisis se ha utilizado los diagramas de paquetes de funcionalidad para poder determinar todos lo requerimientos de los tipos de usuarios los cuales se han organizado como se muestra en la figura Nro. 5.5.(a), a continuación se colocará un ejemplo de diagrama para el sitio w eb y para el paquete administrador (Figura 5.5.(b)).

27 Figura Nro 5.5.(a) Paquetes del sitio web Figura Nro. 5.5.(b) Paquete Administrador 5.6. Diagramas de casos de uso Figura Nro 5.6 Diagramas de casos de uso

28 En la figura Nro 5.6 (Diagramas de casos de uso) se puede ver la jerarquía de usuarios que se ha podido determinar a partir de los paquetes de funcionalidad, a partir del usuario del Sitio Web se empiezan a dividir los tipos de usuarios y sus privilegios, encontrándose en la parte inferior los usuarios con mayores privilegios; los tipos de usuarios son: Usuario externo Usuario interno Líder de grupo Administrador A partir de esta división de los tipos de usuarios que tenemos podemos determinar los siguientes casos de uso para cada tipo de usuario Casos de uso: USUARIO En el gráfico se observa el diagrama de caso de uso para el usuario del sitio w eb, a continuación la descripción del diagrama de casos de uso [9]. Caso de uso: Menú usuario Actores: Usuario sitio Web (Inicia) Tipo: Real, primario Descripción: El usuario ingresa al sitio Web, el sistema presenta el menú principal del sitio en donde puede acceder a la información y realizar acciones sobre esta.

29 Figura Nro Caso de uso para usuario Casos de uso: PÁGINA PRINCIPAL A continuación se hace la descripción de un diagrama de caso de uso extendido, primero se indica el caso de uso, actores, tipo y descripción, para luego en la tabla hacer la descripción total de los eventos ocurridos en el diagrama de casos de uso. Caso de uso: Página Principal. Actores: Usuario sitio w eb (Inicia) Tipo: Real, primario Descripción: El usuario puede recargar la página principal del sitio web, se presenta el menú principal del sitio en donde puede acceder a la información y realizar acciones sobre la misma. Descripción de los eventos página principal Usuario Sistema 1. El usuario activa el navegador y llama a la interfaz para acceder al sitio w eb. Tabla 5.6.2

30 Tabla Descripción de los eventos página principal. Continuación Usuario Sistema 2. El sistema presenta la interfaz con el menú para poder interactuar con el sistema. 3. El usuario realiza alguna acción en el menú. 4. El sistema procesa la acción realizada por el usuario. 5. El sistema retorna los resultados de la acción realizada por el usuario. Casos alternativos Paso 2 y 5: Si no podemos acceder al sitio w eb, revisar dirección web o revisar conexiones de red Diagramas de secuencia A continuación en la figura Nro se muestra el diagrama de secuencia para la página principal del sitio w eb. Figura Nro Diagrama de secuencia de la página principal De esta manera se realizarán los casos de uso para todos los paquetes de funcionalidad determinados para el sistema w eb, tanto para el administrador, líder de grupo, usuario interno y usuario externo con sus diferentes funcionalidades.

31 5.7. Diseño Mapas de navegación El mapa de navegación [10] del sitio w eb se encuentra en los anexos y ha sido elaborado a partir de los paquetes de funcionalidad obtenidos de los requerimientos del sistema que han sido proporcionados por el Equipo de Sistemas de Información Geográfica Diseño de menús para el sistema En el diseño de los menús del sistema [11], primero se tiene una descripción de la pantalla, componentes del navegador y componentes del diseño, el cual contendrá todos los elementos de la página w eb a realizarse y finalmente las observaciones que se realizan sobre dicha interfaz, en la tabla 5.7.2(a) se muestra el diseño para el menú principal del sistema, la cual contiene los elementos descritos anteriormente. También se tiene la tabla 5.7.2(b), la cual describe la interface de mapas y en la tabla (c), se puede observar la interfaz de el navegador de mapas georeferenciados. Tabla 5.7.2(a) Menú principal del sistema Descripción: Presentación del menú principal para el ingreso y navegación sobre el sitio w eb Componentes navegador Botones de navegación Links a otros sitios w eb Diseño de interfaz Componentes diseño Diseño gráfico para el sitio Envío de mail sobre sugerencias Sistemas de Información Geográfica Pag principal Visión General Nuestro Equipo Sitios amigos Proyectos Biblioteca Posters Mapas Login Comentarios Observaciones: Esta es la página principal del sitio w eb, por medio de la cual se puede ingresar a las diferentes opciones del menú

32 Tabla (b) Página Mapas Descripción: En esta página se encuentran los archivos de proyectos cuyo resultado sea un mapa georeferenciado, a los cuales se podrá tener acceso Componentes navegador Componentes diseño Botones de navegación Diseño gráfico para el sitio Estilos de página (CSS) Diseño de interfaz Sistemas de Información Geográfica Mapas Nombre del mapa 1 Nombre del mapa 2... Observaciones: Por medio de esta página se puede accede a la interfaz de mapas Tabla (c) Página Visualizador Mapas Descripción: Aquí se podrá hacer uso del visualizador que se desarrolló y se podrá realizar consultas sobre los mapas Componentes navegador Botón de actualizar Botón de navegar mapa Botón de consultar Botón de reiniciar mapa Diseño de interfaz Componentes diseño Diseño gráfico para el sitio Estilos de página (CSS) Interface para visualizar los mapas Sistemas de Información Geográfica Visualizador de mapas 6 <0 8 C(( C ( <0 Observaciones: Esta página permite ver la información de los proyectos y los mapas disponibles con sus distintas capas temáticas

33 5.8. Desarrollo Para proseguir con la fase de desarrollo del sistema primeramente se deben tomar en cuenta puntos fundamentales como lo son la instalación de las herramientas que se han escogido para poder realizar dicho sistema, de acuerdo con esto aquí se explicara a breves rasgos la instalación de las herramientas: Instalación del servidor Apache Para levantar el servidor w eb se ha escogido el servidor apache, el cual es un servidor multiplataforma que se puede usar en Window s y Linux, como sistemas operativos de referencia ya que son unos de los más difundidos en la actualidad. Sobre la versión del servidor se ha creído conveniente usar una versión estable que esté vigente actualmente. Como pasos para la instalación se tiene a. Adquirir una versión del softw are Apache Si no tiene el instalador se lo puede conseguir en la siguiente dirección w eb. b. La instalación se la realiza como cualquier softw are siguiendo las indicaciones que aparecen en el cuadro de diálogo de instalación c. Como indicamos, se siguen las indicaciones en los cuadros de diálogo, ahora indicaremos algunos de los parámetros esenciales de la configuración del servidor web. Se establece el dominio de red si lo tenemos, el nombre del servidor el cual se lo debe colocar en minúsculas o en su defecto la dirección IP del PC o computador. Como parámetro final se escoge la forma de funcionamiento, en mi caso se escoge levantar manualmente el servidor. d. Se continúa con la instalación y se escoge el tipo completo de instalación. e. Finalmente se termina la instalación y se tiene el servidor w eb listo para su funcionamiento Instalación de PHP Para desarrollar aplicaciones y dotar a las páginas w eb de funcionalidad se puede trabajar tanto en el lado del cliente como en el lado del servidor: La programación del lado del cliente tiene como principal ventaja que la ejecución de la aplicación se delega al cliente, con lo cual se evita recargar al servidor de trabajo. El servidor sólo envía el código, y es tarea del browser interpretarlo.

34 Programar del lado del servidor tiene como gran ventaja que cualquier cosa puede hacerse sin tener en cuenta el tipo de cliente, ya que la aplicación se ejecuta en el servidor que es un ambiente controlado. Una vez ejecutada la aplicación, el resultado que se envía al cliente puede estar en un formato normalizado que cualquier cliente puede mostrar. La desventaja reside en que el servidor w eb se sobrecarga de trabajo ya que además de servir páginas es responsable de ejecutar aplicaciones. A menudo esto redunda en requisitos de hardw are mayores a medida que el server ejecuta más servicios. La tecnología más reciente para la ejecución de aplicaciones consiste en anexar a un w eb-server módulos que permiten al w eb-server interpretar un determinado lenguaje. De esta forma se logra eficiencia ya que el server no necesita crear un nuevo proceso por cada aplicación que ejecuta. Las aplicaciones son portables ya que son desarrolladas en un lenguaje standard que no depende del w eb-server, las aplicaciones son confiables ya que si bien pueden producir un error en el lenguaje en que están diseñadas si el módulo es sólido dichos errores no pueden comprometer al w eb-server. Por todo lo anteriormente descrito se ha optado por incluir el Apache como un módulo para el servidor w eb, ya que este le dará mayores beneficios en ejecución de scripts para el servidor. Si no posee los instaladores de una versión del PHP, se puede recurrir al sitio oficial para proceder a su descarga en: Es siempre recomendable bajar una versión estable y que ya haya sido probada exhaustivamente con la finalidad de no tener problemas de inestabilidad en las versiones de los programas utilizados. Para su instalación y configuración se deben seguir los siguientes pasos: a. Como primer paso fundamental para la correcta instalación y configuración de PHP tenemos el ingreso de una dirección para el servidor de correo SMTP, en mi caso se indicará el servidor de correo de la universidad gdr3.utpl.edu.ec. En la siguiente casilla se debe ubicar la dirección del correo electrónico del administrador del servidor. b. Como segundo paso se indica la tecnología del servidor que se usará, aquí se escogerá el servidor Apache, en este caso la instalación no terminará de instalar totalmente los servicios por lo que se lo realizara más adelante c. Es recomendable escoger la opción de páginas de extensión.php, ya que a partir del PHP 4 esta es la extensión estándar para las páginas w eb generadas. d. Terminamos la instalación de la versión de PHP