DISE O Y DESAROLLO DE UN SISTEMA DE INFORMACION DEL AGUA SUBTERRANEA EN ESPA A (SIAS)

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1 DISE O Y DESAROLLO DE UN SISTEMA DE INFORMACION DEL AGUA SUBTERRANEA EN ESPA A (SIAS) GîMEZ SçNCHEZ M.; DE MERA MERINO A.; IGLESIAS LîPEZ A.; LîPEZ BRAVO, J. y LîPEZ GETA, J.A. Instituto Geol gico y Minero de Espa a PALABRAS CLAVE: Sistemas de informaci n, sistemas de informaci n geogr fica, SIG, cartograf a tem tica hidrogeol gica, inform tica y sistemas de informaci n aplicados a la hidrogeolog a, bases de datos, cartograf a digital. RESUMEN El dise o y desarrollo de un moderno Sistema de Informaci n del Agua Subterr nea en Espa a y sus particulares aplicaciones a los estudios piloto de las provincias de Sevilla y Huelva, cubre un conjunto de necesidades de particular importancia en las actividades de la Direcci n de Hidrogeolog a y Aguas Subterr neas y en definitiva de los fines y funciones del Instituto Geol gico y Minero de Espa a y del Ministerio de Ciencia y Tecnolog a. Este sistema est integrado por un conjunto de sistemas f sicos y l gicos sobre los que se asientan las diversas bases de datos georreferenciadas provenientes de la informaci n hidrogeol gica que se genera en los trabajos cient ficos y tžcnicos del IGME. El SIAS est desarrollado sobre el SIG ArcView, con una serie de aplicaciones integradas orientadas a usuario final. Pretende ser una herramienta fundamental y de gran utilidad en el apoyo en las necesidades tanto de investigaci n en aguas subterr neas y de ingenier a hidrogeol gica, como de cartograf a tem tica y generaci n de informaci n hidrogeol gica georreferenciada. INTRODUCCION El IGME est abordando en la presente etapa de aplicaci n de nuevas tecnolog as, el tratamiento de la informaci n georreferenciada y la edici n de cartograf a tem tica, 119

2 aplicadas a la investigaci n de las Ciencias de la Tierra mediante la utilizaci n de los Sistemas de Informaci n Geogr fica, extendiendo el proceso a la totalidad de sus reas tžcnicas. De este modo, se han implementado y desarrollado las aplicaciones S.I.G. correspondientes en cada unidad tžcnica atendiendo a sus necesidades espec ficas. En el S.I.G. en la Direcci n de Hidrogeolog a y Aguas Subterr neas se han tratado informaciones diversas para su incorporaci n, integraci n y an lisis en proyectos muy diferentes, tanto propios de la direcci n como proyectos pluridisciplinares con otras unidades del centro y otros organismos. Desde hace unos a os se est desarrollando en el S.I.G. de la D.H. y A.S. un amplio proyecto para la definici n, dise o y desarrollo de la Base de Datos Hidrogeol gica continua y consistente del territorio nacional en formato digital. La creaci n de esta B.D.H. (ITGE, 1999) facilitar la gesti n, manipulaci n y an lisis de la informaci n desde cualquier punto de vista espacial y tem tico, permitiendo obtener diferentes productos cartogr ficos con formatos estandarizados o bajo demanda espec fica. El SIAS se plantea poner al alcance del tžcnico hidroge logo, tanto una Datawarehouse de la informaci n contenida en la B.D.H., seleccionada, normalizada y conformada de mbito hidrogeol gico, como la tecnolog a SIG que le permita su explotaci n y tratamiento sin que sea preciso ser especialista, ni tener experiencia ni conocimientos previos en el campo de los SIG. OBJETIVOS El SIAS, tiene como fin prioritario el dise o y desarrollo de un Sistema de Informaci n del Agua Subterr nea en Espa a, con el correspondiente grupo de aplicaciones integradas y orientadas a usuario, para el apoyo en las necesidades de investigaci n e ingenier a hidrogeol gica de los diversos proyectos, as como en la elaboraci n de cartograf a institucional y derivada, con un sistema sencillo y de f cil manejo para los tžcnicos que trabajan en temas relacionados con las aguas subterr neas Por otra parte, este Sistema de Informaci n, integra y pone a disposici n de los usuarios, tanto las bases de datos institucionales de car cter puntual y larga trayectoria en la toma de datos, como las bases espaciales geol gicas y tem ticas en formato digital, de m s reciente creaci n, que se encuentran en soportes y sistemas diversos. METODOLOGIA El Sistema de Informaci n del Agua Subterr nea (SIAS), cuyo mbito de actuaci n se pretende que termine abarcando todo el territorio nacional, ha estado desarroll ndose durante el a o 2000 como proyecto piloto para la Comunidad Aut noma de Andaluc a y con mayor detalle para las provincias de Huelva y Sevilla. Metodol gicamente, el SIAS integra informaci n de mbito hidrogeol gico selec- 120

3 cionada, conformada y normalizada, en coberturas de entidades puntuales, lineales y areales, todas ellas correspondientes al Mapa Hidrogeol gico de Andaluc a a escala 1/ (ITGE-JUNTA DE ANDALUCIA, 1998), a la s ntesis hidrogeol gica realizada a partir de la cartograf a MAGNA para las provincias de Huelva y Sevilla y al conjunto de bases de datos institucionales tanto del IGME, como de otros centros que pudieran ser de especial interžs en estudios y cartograf a hidrogeol gica. El sistema se ha desarrollado sobre el SIG ArcView (ESRI, 1996), con una serie de aplicaciones y funcionalidades integradas programadas en Avenue y que sistematizan y automatizan procesos. As permiten al usuario realizar de forma sencilla, desde una selecci n condicionada de puntos, espacial y temporal (inventario de puntos de agua, estaciones de aforo,...), la generaci n y exportaci n de tablas, gr ficos de evoluci n (piezometr a, calidad, intrusi n,...), gr ficos de Stiff y de potabilidad, hasta generaci n de composiciones de mapas predise adas con salidas para los formatos de papel A0,A1,A2,A3 y A4. DISE O DEL SISTEMA DE INFORMACION GEOGRAFICA El sistema ha sido dise ado definiendo de una parte el mundo real y el universo de la informaci n y de otra las coberturas y tablas auxiliares, que deb an ser incorporadas al sistema. El an lisis de toda la informaci n se ha llevado a cabo con el concurso de un nutrido grupo de usuarios hidroge logos expertos. Para la definici n del mundo real y del universo de la informaci n se han considerado dos grupos de informaci n bien diferenciados: informaci n hidrogeol gica e informaci n auxiliar, de utilidad en los diversos estudios. Para cada uno de estos bloques se ha discretizado la informaci n por su tipolog a segœn estuviera conformada por entidades punto, l nea o rea. La informaci n tenida en cuenta ha sido la siguiente: Informaci n Hidrogeol gica Entidades punto Puntos de agua: Inventario selectivo, pozos de abastecimiento a N.U., Redes de control piezomžtrico, control calidad, intrusi n, espec ficas. Puntos singulares de interžs hidrogeol gico: Vertido de aguas residuales, puntos de descarga de acu feros, focos de contaminaci n puntuales diversos. Puntos de apoyo a proyectos hidrogeol gicos: estaciones pluviomžtricas y termopluviomžtricas, estaciones de aforo, estaciones control calidad superficial. 121

4 Entidades l nea Entidades rea L neas de apoyo a proyectos hidrogeol gicos: Red hidrogr fica, canales y conducciones principales, divisorias hidrogr ficas çreas de afloramientos acu feros: Unidades hidrogeol gicas, sistemas acu feros. (Informaci n asociada: Definici n, Caracter sticas, balance, usos del agua, calidad y contaminaci n, planes hidrol gicos y balances recursos/demandas Normas explotaci n, documentos intercalados) Informaci n Auxiliar çreas singulares de interžs hidrogeol gico: Humedales, embalses, zonas de emergencias, vertederos de residuos, reas de contaminaci n çreas de apoyo a proyectos hidrogeol gicos: Usos del agua y del suelo, cuenca hidrogr fica de las estaciones de aforo, reas de calidad, piezometr a y contaminaci n VŽrtices geodžsicos Red de comunicaciones: Carreteras, ferrocarriles Curvas de nivel Divisi n hojas: Escala 1/50000, 1/100000, 1/200000, 1/ çreas de comunidades aut nomas L mites provinciales L mites de tžrminos municipales Nœcleos urbanos (Informaci n asociada: Tipo y datos abastecimiento) Sobre la base del mundo real y universo de la informaci n explicado, se han definido las coberturas a implementar y las tablas con informaci n asociada. Del mismo modo que en el universo de la informaci n se ha considerado informaci n hidrogeol gica e informaci n auxiliar, indic ndose a continuaci n las implementaciones actuales para la primero de ellas. 122

5 FUNCIONALIDADES DE LA APLICACION SIAS Para facilitar la accesibilidad de cualquier usuario final al manejo de la aplicaci n, se han programado sobre Arcview 3.2, en lenguaje Avenue, un conjunto de funcionalidades espec ficas tanto para la consulta y an lisis de la informaci n incorporada en SIAS, como para la elaboraci n autom tica de cartograf a hidrogeol gica y tem tica. Estas funcionalidades preprogramadas resuelven de forma sencilla y con una interface amigable, de f cil manejo para un usuario no experto en inform tica, algunas de las necesidades habituales en los estudios e investigaciones hidrogeol gicas, cartograf a e ingenier a, sistematizando y automatizando una parte importante de los procesos, tratamientos y an lisis de los datos georreferenciados y sus tablas de atributos asociadas. En la versi n 1.0 de SIAS se encuentran implementadas, siguiendo un orden l gico de trabajo en una investigaci n o estudio hidrogeol gico, las siguientes funcionalidades: Zoom para centrar en pantalla la zona sobre la que se desea trabajar, pudiendo seleccionar entidades administrativas, unidades hidrogeol gicas, cuencas hidrogr ficas o bien efectuar selecciones libres. Selecci n condicionada de puntos, espacial y temporal, tanto del inventario de pun- 123

6 tos acu feros (abastecimientos, piezometr a, calidad, intrusi n e hidrometr a), como de estaciones de aforo o meteorol gicas. Generaci n y exportaci n de tablas, tanto de los datos maestros, como de la informaci n variable en tiempo, de las entidades puntuales. C lculo de funciones de distribuci n y sus gr ficos (Gumbel, Goodrich, Lognormal). Gr ficos de evoluci n: calidad, piezometr a, hidrometr a, evoluci n anual de caudales aforados /pluviometr as. Gr ficos de potabilidad y de Stiff. Selecci n espacial de entidades puntuales, obteniendo tablas con medidas de niveles y/o calidad, para una determinada fecha, con vistas a la realizaci n de isocurvas. Visualizaci n de documentos intercalados desde la vista (fotos, croquis,...). Composici n automatizada de mapas, con salidas en papel a diversas escalas e incluyendo gr ficos, fotos, tablas, etc. SISTEMAS FISICOS Y LOGICOS La aplicaci n se ha desarrollado sobre el SIG ArcView 3.2 de ESRI, habižndose realizado la programaci n de las funcionalidades y utilidades implementadas, en el lenguaje Avenue, propio de este SIG. Asimismo los gr ficos de representaci n de datos, que presenta la aplicaci n, se han programando en Access de Microsoft Office Las capas de informaci n (temas) incorporadas al SIAS, se encuentran tanto en formato Shape, propio de Arcview, como en coberturas de Arc/Info. Por otra parte, la informaci n recogida en SIAS, forma parte de la BDH, como Datawarehouse seleccionada y normalizada, en Arc/Info versi n 7 (ESRI, 1998), bajo UNIX, SIG institucional del IGME. Los requerimientos m nimos de Hardware y Software que precisa la aplicaci n SIAS para su correcto funcionamiento, son los siguientes: Hardware : Pentium II con 64 MB Unidad de CD-ROM propia Pantalla VGA o superior Software : S.O. Windows NT 3.51, Windows 95 o superior S.I.G. ArcView 3.2 Microsoft Office CONCLUSIONES Y PERSPECTIVAS La aplicaci n SIAS desarrollada, se constituye en una herramienta de apoyo de interžs singular en las necesidades, tanto de la investigaci n hidrogeol gica, como de la cartograf a institucional y derivada. 124

7 Esta constituido por un conjunto de sistemas f sicos y l gicos, sobre los que se asientan diversas bases de datos georreferenciadas, puntuales, lineales y areales. El SIAS integra informaci n seleccionada, normalizada y conformada de mbito hidrogeol gico. Esta desarrollado sobre el SIG ArcView, con una serie de aplicaciones y funcionalidades integradas tales como consulta puntual y espacial de la informaci n, representaciones gr ficas y la creaci n y edici n de cartograf a digital b sica, hidrogeol gica y tem tica. Estas funcionalidades sistematizan y automatizan procesos, que sirven de apoyo a proyectos de investigaci n y trabajos de hidrogeolog a. El perfil del usuario potencial al que esta destinado la aplicaci n SIAS, corresponde a un tžcnico hidroge logo, no experto en inform tica ni en sistemas de informaci n, ni por supuesto en el programa ArcView, por lo que la aplicaci n presenta una interface amigable y de f cil manejo. El SIAS, tiene como fin prioritario el dise o y desarrollo de un sistema de Informaci n del Agua Subterr nea en Espa a, habižndose desarrollado como proyecto piloto para la Comunidad Aut noma de Andaluc a y con mayor nivel de detalle para las provincias de Sevilla y Huelva. La informaci n recogida y almacenada en la versi n 1.0 de SIAS, consta de un conjunto de coberturas definidas y conformadas de informaci n hidrogeol gica y auxiliar, a distintas escalas 1: y 1: , en Arc/Info y en Arc/View, junto con sus bases de datos asociadas. El SIAS es un sistema abierto a la incorporaci n de toda aquella informaci n que se considere de interžs, de acuerdo con los objetivos de mismo. Esta nueva informaci n ser implementada en el sistema cumpliendo las premisas establecidas de normalizaci n y conformaci n. Asimismo se podr n completar las bases de atributos asociadas conforme se generen nuevos datos. La perspectiva futura m s inmediata de SIAS implica su inminente difusi n v a intranet e Internet, para lo cual deber sufrir una l gica adaptaci n. De esta manera se alcanzar el objetivo principal de que tenga acceso a la misma cualquier usuario tžcnico hidroge logo potencial. Asimismo, a medio plazo se plantea la ampliaci n y expansi n de SIAS, hacia otras Comunidades Aut nomas, con la idea de ir cubriendo la totalidad el territorio nacional. BIBLIOGRAFêA ESRI (1996) ÒManual de usuario Arview GIS 3.2Ó ESRI (1998) ÒManuales de usuario: Arcinfo, Arcplot, Arcedit, Info. Versi n 7.2Ó ITGE (1999) ÒDise o de la Base de Datos Hidrogeol gica en formato digital. Estudio piloto. Incorporaci n de la Hoja n¼ 45 (MADRID) E: ITGE-JUNTA DE ANDALUCêA (1998) ÒAtlas Hidrogeol gico de Andaluc aó 125