Proyecto GIS: Sistema de Información Bioclimática para Mérida
-
Upload
rodrigo-torrens -
Category
Documents
-
view
176 -
download
1
Transcript of Proyecto GIS: Sistema de Información Bioclimática para Mérida
Sistema de Información Bioclimática para el Edo. Mérida
Proyecto GIS:
Rodrigo Torréns Heeren
Postgrado de Computación
Sistema de Información Bioclimática para el Edo. Mérida
Fases del proyecto
I Análisis del Sistema Organizacional
II Especificación de requerimientos
III Diseño conceptual
IV Diseño implementable
Sistema de Información Bioclimática para el Edo. Mérida
Fase I: Análisis del Sistema Organizacional
Sistema de Información Bioclimática para el Edo. Mérida.
Este proyecto tiene el objetivo fundamental de desarrollar un sistema de información y mecanismos de comunicación que apoyen el funcionamiento de una red de estaciones bioclimáticas que se proyecta instalar en el Edo. Mérida. Se trabajará durante el desarrollo de este proyecto tanto en las tareas y desarrollos necesarios para la captura de datos bioclimáticos, como en el diseño e implementación de un sistema de información que apoye las tareas de almacenamiento, recuperación, visualización y distribución de estos datos.
Sistema de Información Bioclimática para el Edo. Mérida
Dominio de Aplicación
Dominios Organizacionales:
Proyecto conjunto entre:
• ULA: CECALCULA, Lab. de Geofísica, Postgrado de Computación, CESIMO
• Organismos Gubernamentales: INIA-FONAIAP, Gobernación
ULAOrganismos Gubernamentales
Sistema de Información Bioclimática
Sistema de Información Bioclimática para el Edo. Mérida
…Dominio de Aplicación
Contexto del dominio: Alcance, relaciones con otros dominios y datos de entrada/salida
Sistema de Gestión dedatos bioclimáticos
Estaciones/mediciones
Base de Datos Bioclimática
Aplicaciones de simulación, visualizacion y
modelado climáticoDatos sin procesar
Parametros bioclimáticos
medidos Datos calculados
Productos de Información
Datos formateadosDatos
tabulares, gráficos,
mapas, etc.
Sistema de Información Bioclimática para el Edo. Mérida
…Dominio de Aplicación
Diagrama de estructura: Subdominios y superdominios
Sistema de Gestión dedatos bioclimáticos
Captura de datos
Manejo de datos
Distribución de datos
Sistema de Información Bioclimática para el Edo. Mérida
El proyecto abarca todo el Edo. Mérida, y parte de la zona sur del Lago de Maracaibo (Edo. Zulia).
Inicialmente se harán pruebas con estaciones ubicadas en la ciudad de Mérida o sus cercanías (el Vallecito y la Hechicera).
Dominio de Aplicación Geográfico.
Sistema de Información Bioclimática para el Edo. Mérida
Procesos Principales
Según muestra el esquema siguiente se han identificado tres procesos principales involucrados en el problema a atacarse en este trabajo:
A. Captura y adquisición de datosB. Manejo y almacenamiento de datos
C. Distribución de datos y productos de información
Sistema de Información Bioclimática
A. Captura y adquisición de
datos
B. Manejo y almacenamiento
de datos
Procesos
C. Distribución de datos y productos
de información
Sistema de Información Bioclimática para el Edo. Mérida
Esquema de los componentes del sistema
Estaciones de captura de datos
Sistema central de procesamiento
Sistema de Información Bioclimática para el Edo. Mérida
Modelo de Procesos del SistemaNivel 1
A. Captura y adquisición
de datos
B. Manejo y almacenamiento
de datos
C. Distribución de datos y productos
de información
Sistema de Información Bioclimática para el Edo. Mérida
Modelo de Procesos del SistemaNivel 2
A. Captura y adquisición
de datos
Conexión estación-computador de acopio
primario de datos
Enviar de datos hacia el nodo de almacenamiento y procesamiento central
central
Formateo primario de datos de estaciones
Generación de productos locales de información
Sistema de Información Bioclimática para el Edo. Mérida
...Modelo de Procesos del SistemaNivel 2
B. Manejo y almacenamiento
de datos
Recolección de datos de estaciones automáticas y tradicionales
Formateo y almacenamiento de
datos en SMBD
Procesamiento de datos Generación de productos de información
Sistema de Información Bioclimática para el Edo. Mérida
...Modelo de Procesos del SistemaNivel 2
C. Distribución de datos y
productos de información
Consulta de datos bioclimáticos usando
interfaces Web
Mantenimiento de BD y programas
Conexión con otras aplicaciones (de simulación por
ejemplo)
Distribución de productos de información generados
Sistema de Información Bioclimática para el Edo. Mérida
Identificación de Actores
El sistema se puede dividir (organizacionalmente) en las siguientes partes o unidades principales, dentro de cada una de las cuales se ubicarían los actores.
Sistema de Información Bioclimática
1. Sitios o estaciones
bioclimáticas
2. Sistema Central de
Procesamiento
3. Clientes de Procesamiento y
Visualización
4. Clientes de Consulta
Sistema de Información Bioclimática para el Edo. Mérida
...Identificación de Actores
Los actores para cada unidad organizacional serían:
1. Sitios o estaciones bioclimáticas
2. Sistema Central de Procesamiento
3. Clientes de Procesamiento y Visualización
4. Clientes de Consulta
Personal de captura de datosPersonal de mantenimiento de estaciones climatológicas y sistemas de comunicaciónPersonal de mantenimiento de equipos de computaciónPersonal de análisis y distribución de datos y productos de información
Desarrolladores del sistemaAdministradores de la BDPersonal de análisis y procesamiento de datos
Personal de procesamiento de datosPersonal de generación de productos de información y pronósticos
Investigadores y científicosAgricultores, productoresFuncionarios gubernamentalesEstudiantes
Sistema de Información Bioclimática para el Edo. Mérida
Tipos de entidades
Los objetos de interes para el sistema y la organización serían:
• Estaciones climatológicas: Estaciones (cod_estacion, tipo, ubicación, parametros medidos, mecanismo de comunicación, responsable)
• Sitios de acopio primario de datos: Sitios_acopio (cod_sitio, ubicación, infraestructura, científico-personal responsable)
• Sistema Central de Procesamiento:
Sist_central (cod_sist_proc, ubicación, estado, capacidad, aplicaciones)
• SMBD: Base_datos (nombreBD, host, estado, usuarios, permisos, aplicaciones de procesamiento)
• Vias de acceso a sitios y estaciones climatológicas: Vias_acceso (cod_via_acceso, tipo_via)
Sistema de Información Bioclimática para el Edo. Mérida
...Tipos de entidades
• Sistema de Distribución: Sist_distribucion (tipo, responsable)
• Servidor_Web (cod_serv_web, host, descripción)• Servidor_FTP (cod_serv_ftp, host, descripción)• Impreso (cod_impreso, descripción)• Radio (cod_radio, descripción, dirección)
• Producto de información: Prod_informacion (cod_prod_info, tipo, audiencia, formato, cod_aplic)
• Mapa (cod_mapa, tipo_mapa, escala, descripción)• Gráfico (cod_grafico, tipo_grafico, descripción)• Pagina_HTML (cod_pagina, tipo, descripción)• Tabla (cod_tabla, tipo, descripción)• Texto (cod_texto, tipo, descripción)
• Aplicacion de procesamiento: Aplic_procesamiento (cod_aplic, tipo, descripción, responsable)
• Aplicación externa: Aplic_externa (host, nombre_aplic, parametros_entrada, parametros_salida, productos de información)• Aplicación Interna: Aplic_interna (nombre_aplic, parametros_entrada, parametros_salida, productos de información)
Sistema de Información Bioclimática para el Edo. Mérida
...Tipos de entidades
• Parámetro bioclimático: Param_bioclimatico (cod_parametro, nombre, rango, unidades, estaciones, periodo de captura)
Sistema de Información Bioclimática para el Edo. Mérida
Fase II: Especificación de Requerimientos
1. Requerimientos de Información
• 2.1.1 Mapa base interactivo indicando ubicación de estaciones y sitios de recolección de datos, con acceso a las propiedades de cada estación-sitio.
• 2.1.2 Diagramas X-Y que grafiquen la evolución de valores de variables climáticas y biológicas a través del tiempo (a diferentes escalas temporales: horario, diario, semanal, mensual, anual).
• 2.1.3 Datos bioclimáticos sin procesar en forma tabular o separados por algun delimitador.
• 2.1.4 Metadatos de cada estación y sitio de captura de datos, formateados según algún estándar (FGDC-NDIS, LTER, Dublín Core, etc).
• 2.1.5 Consultas a la base de datos requeridas:
- Datos de ubicación y características por estación (metadatos x estación)- Parámetros bio-climáticos x estación x unidad de tiempo
Sistema de Información Bioclimática para el Edo. Mérida
Diagrama X-Y
…Especificación de Requerimientos
Sistema de Información Bioclimática para el Edo. Mérida
Datos Tabulares
…Especificación de Requerimientos
Sistema de Información Bioclimática para el Edo. Mérida
Datos sin procesar
…Especificación de Requerimientos
En varios formatos: tabulares delimitados por varios tipos de caracteres, hoja de cálculo, etc.
Sistema de Información Bioclimática para el Edo. Mérida
…Especificación de Requerimientos
• 2.2.1 Visualización e influencia de determinados valores de variables temáticas en zona geográfica (zonas afectadas por inundaciones, sequías, etc), en forma numérica y gráfica.
• 2.2.2 Predicciones y pronósticos sobre efectos de valores temáticos (parámetros bioclimáticos) en zonas geográficas de influencia.
• 2.2.3 Cálculos de distancia y rutas optimas para llegar a estaciones
2. Requerimientos de Análisis Espacial
Sistema de Información Bioclimática para el Edo. Mérida
…Especificación de Requerimientos
3. Requerimientos de Base de Datos
• Se deben usar herramientas estandares y económicas, que satisfagan requerimientos mínimos de rendimiento y capacidad (software Open Source).
• El sistema no debe estar atado a ninguna tecnología propietaria en particular. Se debe poder sustituir una herramienta (BD, visualización, GIS , etc) con otra sin tener que rediseñar ningun componente del sistema.
• Las consultas a la Base de Datos desde las aplicaciones y el GIS deben ser realizadas a traves de manejadores ODBC estandares.
Sistema de Información Bioclimática para el Edo. Mérida
…Especificación de Requerimientos
4. Requerimientos de Interacción
• Los usuarios deberán trabajar con mapas interactivos, que los lleven a realizar consultas sobre metadatos y variables temáticas asociadas a cada estación bioclimática (señalada su ubicación sobre un mapa del Edo. Mérida)
• Se deberan poder visualizar mapas a diferentes escalas
• Los datos cartográficos y temáticos para construir los mapas provendran de terceros • El usuario debera poder escoger los diferentes productos de información disponibles (tabulares, gráficos, mapas).
• El sistema debera proporcionar diferentes opciones para la generación de reportes.
• Se deberan diseñar e implementar interfaces Web para la mayoria de las funciones:
- Captura de datos de estaciones no automáticas- Captura de metadatos de nuevas estaciones participantes en la red- Consultas de parametros bioclimáticos- Consulta de pronosticos- Solicitud de reportes y productos de información- Cálculos y procesamiento de datos
Sistema de Información Bioclimática para el Edo. Mérida
Mapas Interactivos
…4. Requerimientos de Interacción
Sistema de Información Bioclimática para el Edo. Mérida
Formularios de consulta de datos
…4. Requerimientos de Interacción
Sistema de Información Bioclimática para el Edo. Mérida
Interfaces de captura de datos
…4. Requerimientos de Interacción
Sistema de Información Bioclimática para el Edo. Mérida
…Especificación de Requerimientos
5. Atributos de calidad
• Se debe poder interactuar con sistemas similares a nivel de base de datos
• Se deberan seguir estandares internacionales de almacenamiento de datos.
• Se deberan proporcionar los datos y metadatos en varios formatos estandar.
• Se debe asegurar la integridad de la Base de datos.
• Se deben seguir politicas de respaldo de la información contenida en la BD central
• Se deben hacer validaciones de calidad de los datos enviados por las estaciones
Sistema de Información Bioclimática para el Edo. Mérida
…Especificación de Requerimientos
6. Restricciones
• Se debe usar software y lenguajes Open Source estandares donde sea posible
• El sistema debe funcionar para diferentes instrumentos de captura de datos
• La mayoría de los datos y productos de información deben distribuirse de forma gratuita a todos los interesados
• Debe existir algun mecanismo de comunicacion entre la estación primaria de acopio de datos y el sistema central de almacenamiento y procesamiento (Internet, radio, etc)
• El sistema funcionara independientemente del mecanismo de comunicacion usado para la transmision de datos entre instrumentos-estacion de acopio primario-sistema central de procesamiento
Sistema de Información Bioclimática para el Edo. Mérida
Fase 3: Diseño Conceptual
3.3 Esquema Conceptual Integrado
Sist. Central de Procesamiento
Sitio de Acopio de Datos
Vía de Acceso
Estación
Sist. De Distribución
Aplicación de Procesamiento
Producto de Información
SMBD
Aplic. Interna Aplic. Externa
Parámetro
Impreso
Servidor FTP
Servidor Web
Radio
Mapa
Gráfico
Pag HTML
Tabla
Textocaptura
recibe_datos_de
lleva_a
almacenado_en
genera
distribuye
Sistema de Información Bioclimática para el Edo. Mérida
3.4 Verificación de Esquema Conceptual (ver lamina # 19-22)
Requerimiento Clases
2.1.1 Producto de Información, Estación, Parámetro, Sitio de Acopio
2.1.2 Producto de Información, Parámetro
2.1.3 Producto de Información, Parámetro
2.1.4 Estación, Sitio de Acopio de datos, Parámetro
2.1.5 Estación, Parámetro
2.2.1 Parámetro, Producto de Información
2.2.2 Aplicación de procesamiento, Aplicación Interna, Aplicación Externa
2.2.3 Aplicación de Procesamiento
Sistema de Información Bioclimática para el Edo. Mérida
Fase IV: Diseño Implementable
Esquema Conceptual Esquema Implementable
Clases Espaciales:• Estación • Sitio de Acopio de Datos• Sistema Central de Procesamiento• Vía de acceso• Mapa
Clases Temáticas•Parámetro•SMBD•Aplicación de Procesamiento•Sistema de Distribución•Producto de Información
Coberturas y Tablas
Tablas
Sistema de Información Bioclimática para el Edo. Mérida
...Fase IV: Diseño Implementable
Coberturas Clases Espaciales:
• Estación: la cobertura contendrá los puntos de ubicación de cada estación de captura de parámetros bioclimáticos
• Sitio de Acopio de Datos: cobertura contendrá los puntos de ubicación de cada sitio de acopio de datos
• Sistema Central de Procesamiento: la cobertura contendrá los puntos de ubicación de cada Sistema Central de procesamiento (pueden existir varios)
• Vía de acceso: la cobertura contendrá la geometría de las vías de acceso a cada estación y sitios de acopio de datos.
• Mapa: cobertura contendrá la geometría de fronteras del estado, centros poblados, ríos, carreteras principales, etc.
Clases Temáticas•Parámetro•SMBD•Aplicación de Procesamiento•Sistema de Distribución•Producto de Información
Sistema de Información Bioclimática para el Edo. Mérida
FIN
(por ahora)
Sistema de Información Bioclimática para el Edo. Mérida
Fase II: Especificación de Requerimientos
1. Requerimientos de InformaciónServicios de Información (entrada/salida) que proveerá el GIS (por cada proceso).
A. Captura y adquisición
de datos
Requerimientos de Análisis Espacial Requerimientos de Salida
N/A
Producción Cartográfica:
• Mapas locales de ubicación y vías de acceso a estaciones asociadas a cada centro de acopio de datos.
Requerimientos de Información
• Datos bioclimáticos sin procesar (tabulados)
• Parámetros bioclimáticos formateados para envío a Sist. Central de procesamiento
• Visualización de valores asociados a cada estación de captura de datos.
• Gráficos X-Y de evolución de variables climáticas a nivel de estación-centro de acopio de datos (en tiempo real o usando datos recientes)
Sistema de Información Bioclimática para el Edo. Mérida
...Fase II: Especificación de Requerimientos
...1. Requerimientos de InformaciónServicios de Información (entrada/salida) que proveerá el GIS (por cada proceso).
B. Manejo y Amacenamiento
de Datos
Requerimientos de Análisis Espacial Requerimientos de Salida
Operaciones de Análisis Espacial requeridas
•2.2.1 Visualización e influencia de determinados valores de variables temáticas en zona geográfica (zonas afectadas por inundaciones, sequías, etc), en forma numérica y gráfica.
• 2.2.2 Predicciones y pronósticos sobre efectos de valores temáticos (parámetros bioclimáticos) en zonas geográficas de influencia.
• 2.2.3 Cálculos de distancia y rutas optimas para llegar a estaciones
Producción Cartográfica:
• Mapas estatales de ubicación y vías de acceso a estaciones asociadas a cada centro de acopio de datos.
• Mapas que muestren valores de determinado parámetro climático
Requerimientos de Información
• Datos bioclimáticos sin procesar (tabulados)
• Parámetros bioclimáticos formateados para envío a Sist. Central de procesamiento
• Visualización de valores asociados a cada estación de captura de datos.
• Gráficos X-Y de evolución de variables climáticas a nivel de estación-centro de acopio de datos (en tiempo real o usando datos recientes)