VII CONFERENCIA LATINOAMERICANA DE USUARIOS ESRI-ERDAS COSTA RICA 2000 SISTEMA DE CONSULTA Y ACTUALIZACIÓN DE INFORMACIÓN DE PRESAS A. Balancán Soberanis 1 , L. Luna Ruiz2 , J. Velázquez Álvarez1 , J. Collado 1
Resumen El sistema está desarrollado con base en la tecnología de sistemas de información geográfica, consta de una interfaz gráfica amigable y de fácil operación para el manejo de mapas y bases de datos. La información contenida en el sistema es alfanumérica y gráfica, la primera consta de datos descriptivos agrupados en una ficha técnica e información clasificada en temas específicos y la segunda consta de fotografías y de los mapas digitales de: la división política de la República Mexicana, las cuencas y regiones hidrológicas, las gerencias regionales de la Comisión Nacional del Agua, una regionalización sísmica del país y una cobertura de 2,755 presas distribuidas en todo el territorio nacional. El sistema está estructurado en cuatro módulos, 1) administración y control de usuarios, para altas y bajas de usuarios, y asignación de privilegios, 2) despliegue y manejo de mapas, para encender y apagar mapas, y hacer acercamientos y desplazamientos, 3) acceso y despliegue de datos, para la generación de consultas, el acceso a los temas, y a la ayuda del sistema, y 4) el de impresión para mapas de localización, ficha técnica y cada uno de los temas. El objetivo del desarrollo de este producto tecnológico es proporcionar una herramienta de trabajo de fácil operación y para un mayor número de usuarios, que les permita a) mejorar la respuesta en el acceso y la presentación rápida y confiable de la información relacionada con la infraestructura de las presas del país, b) tener una fuente de datos específicos, y c) tener una herramienta de actualización y captura continua de la información relacionada con las presas del país. El sistema está orientado hacia los organismos relacionados con la operación, mantenimiento y seguridad de las presas, así como a los técnicos interesados en el tema.
1
Instituto Mexicano de Tecnología del Agua, Coordinación de Tecnología Hidrológica, Subcoordinación de Aprovechamientos Hidráulicos. Paseo Cuahnáhuac # 8532, Jiutepec, Morelos 62550.
[email protected]. 2 Sistemas de Información Geográfica S.A. de C.V. Depto. de Investigación y Desarrollo. San Francisco # 1375, Col. Del Valle 03210. México D.F.
Introducción El continuo avance de las herramientas en materia de tecnología de sistemas de información geográfica (SIG) permite el desarrollo de aplicaciones más versátiles y poderosas. En este caso, el uso de los componentes ActiveX de MapObjects LT para manejo de mapas y funciones SIG y la utilización del paquete VisualBasic para desarrollo de interfaces gráficas, así como de su lenguaje nativo de programación, hicieron posible el desarrollo del programa ejecutable SIG_PRESAS versión 1.0 que opera en equipos PC en ambiente Windows. Este sistema tiene la capacidad del manejo mapas digitales con sus respectivas tablas de atributos e información alfanumérica simultáneamente. La información contenida en el sistema es alfanumérica y gráfica. La primera consta de datos descriptivos agrupados en una ficha técnica e información clasificada en los siguientes 13 temas específicos: • Embalse • Otros desfogues • Hidrología • Instrumentación • Geología • Propósito • Cortina • Anomalías • Diques • Problemática • Obra de excedencia • Potencial de daños • Obra de toma La segunda consta de fotografías y mapas digitales que componen el marco geográfico de la división de la República Mexicana por estados, regiones y cuencas hidrológicas, gerencias regionales de la CNA, una regionalización sísmica y una cobertura de presas distribuidas en el territorio nacional. Con todo esto se pretende cubrir toda la información pertinente a una presa como sus datos básicos, registros de comportamiento, información geológica, características de operación, capacidades, etc. así como su información gráfica. El funcionamiento del sistema está basado en: barra de menú principal, menús en cascada, ventanas de diálogos, botones de funciones, listas de selección, ventanas para introducir datos, funciones de ventaneo e iconos de identificación de elementos geográficos. La operación es a través del ratón para señalar y activar y en algunos casos el usuario podrá introducir datos vía teclado. EL SIG_PRESAS permite consultar, actualizar y administrar la información concerniente a la infraestructura de las presas del país y está orientado hacia los organismos relacionados con la operación, mantenimiento y seguridad de presas, así como a los técnicos interesados en el tema.
Objetivos El objetivo del desarrollo de este producto tecnológico es proporcionar una herramienta de trabajo de fácil operación y para un mayor número de usuarios que les permita: • Mejorar la respuesta en el acceso y la presentación rápida y confiable de la información relacionada con la infraestructura de las presas del país. Y con esto, facilitar su análisis y apoyar a los criterios para la toma de decisiones en la prevención de fallas y desastres que puedan afectar a la población civil. • Contar con una fuente de datos específicos como los de almacenamiento, para su análisis y planear la distribución del vital líquido. • Tener una herramienta de captura y actualización continua de la información relacionada con las presas del país. • Desarrollar programas ejecutables de aplicaciones SIG independientes de alguna plataforma comercial para su funcionamiento.
Metodología y desarrollo Evaluación de software Primeramente se evaluó el siguiente software de desarrollo de aplicaciones SIG para equipos PC: • Para manejo de mapas y bases de datos AutoDesk Map ArcView • Controles ActiveX para manejo de mapas y funciones SIG MapObjects LT DbCADdev • Para manejo y administración de bases de datos Visual Fox Pro Access • Para desarrollo de interfaz gráfica y generación de programas ejecutables Visual Basic Visual C Se utilizó el software VisualBasic (versión 6.0) para el desarrollo de la interfaz gráfica, este paquete permite personalizar menús y generar pantallas de despliegue de datos de acuerdo al diseño del sistema, y además se le puede añadir componentes Activex para desarrollar aplicaciones más poderosas y profesionales. Para el manejo de mapas se utilizó el software MapObjects LT que consiste en un conjunto de componentes ActiveX para manejo de mapas y funciones de sistemas de información geográfica, para desarrollo de aplicaciones con lenguajes de programación comerciales con capacidad para generar programas ejecutables. Para el manejo y administración de la base de datos se utilizó el software Access, (Office 97) paquete dedicado al manejo de bases de datos relacionales con funciones para el diseño y creación de tablas, control, mantenimiento y actualización de datos.
Acopio de información geográfica El entorno geográfico está conformado por los siguientes mapas digitales en formato Shape File de MapObjects LT: • División política. 32 estados de la República Mexicana. • Regiones hidrológicas. 37 regiones de acuerdo a las cartas de hidrología, aguas superficiales escala 1:1,000,000 del INEGI. • Cuencas hidrológicas. 158 cuencas de acuerdo a las cartas de hidrología, aguas superficiales escala 1:1,000,000 del INEGI. • Gerencias regionales. 13 gerencias de acuerdo a la nueva regionalización de la Comisión Nacional del Agua. • Regionalización sísmica. 4 regiones sísmicas según investigaciones realizadas por los institutos de Ingeniería y Geofísica de la UNAM y por la Comisión Federal de Electricidad. • Cobertura de presas. 2,755 presas georeferenciadas. Generada en el IMTA. Los mapas digitales tienen proyección cartográfica Cónica de Lambert y están georeferenciados al datum geodésico NAD 27, utilizando el esferoide de Clarke1866.
Análisis de información y diseño de la base de datos Para integrar la base de datos definitiva del Sig_Presas, se realizó un análisis de la información del Registro Nacional de Presas proporcionado por la Gerencia del Consultivo Técnico de la CNA.
Para el diseño de la estructura de datos del Sig_Presas fue necesario realizar lo siguiente: • Eliminar datos redundantes. • Crear tablas de catálogos. • Redistribuir la información. • Generar una tabla por cada tema específico La base de datos quedó conformada por 37 tablas relacionales en formato de Access.
Diseño de los módulos para manejo de información geográfica y de tablas de atributos El Sig_Presas está conceptualizado como un sistema de dos grandes módulos, uno para el manejo de información geográfica y otro para el manejo de la base de datos. El primer módulo esta constituido por rutinas desarrolladas con MapObjects LT, las cuales permiten el despliegue y manejo de mapas, y localización de presas en un marco geográfico. Las rutinas están controladas a través de iconos situados en una barra de herramientas de manejo gráfico de mapas, el despliegue de mapas está controlado también por opciones de menú y cajas de controles. El segundo módulo está constituido por rutinas desarrolladas en VisualBasic para consulta y despliegue de datos, las rutinas están controladas por una barra de menú con opciones de acuerdo a la acción a realizar. Las tablas de datos permanecen en formato *.mdb, si es necesario algún cambio en la estructura de ellas, o cambiar la base de datos completa, se puede hacer a través del paquete Access.
Interfaz gráfica del sistema
Figura 1. Menú principal
Figura 2. Despliegue de mapas
Figura 3. Generación de consultas mediante la combinación de parámetros
Figura 4. Despliegue de información por temas
Resultados Se desarrolló un sistema modular estructurado con cuatro funciones principales: • Administración y control de usuarios. Para altas y bajas, y asignación de privilegios para cada tipo de usuario. • Despliegue y manejo de mapas: Para encender y apagar mapas, hacer acercamientos y desplazamientos, e identificación de elementos geográficos. • Acceso y despliegue de datos: Para la generación de consultas, el acceso a los temas específicos y a la ayuda del sistema, y actualización de la base de datos. • Impresión. Salida gráfica para mapas de localización, ficha técnica y cada uno de los temas.
Estas funciones están controladas por los siguientes elementos que conforman el sistema: • Barra de menú principal • Menús en cascada • Ventanas de dialogo • Botones de funciones • Iconos consulta y despliegue de información • Listas de selección • Ventana para introducir datos • Funciones de ventaneo La operación es señalar y activar con el ratón y en algunos casos el usuario podrá introducir datos vía teclado. El sistema opera en equipos PC con una configuración mínima de procesador 486, sistema operativo Windows 95, 32 MB de memoria RAM y 10 MB en disco duro. No se necesita de alguna plataforma específica para su funcionamiento y puede ser utilizado dentro de una red local.
Conclusiones Las nuevas herramientas para desarrollo de aplicaciones SIG permiten generar productos más accesibles, de fácil operación, versátiles y más poderosos, compatibles con equipos PC en ambiente Windows y sin una plataforma comercial específica para su funcionamiento. Con estos productos tecnológicos el manejo y la difusión de la información con referencia geográfica se hace oportuna y confiable para la solución de problemas y la toma de decisiones en las operaciones preventivas y correctivas.
Bibliografía Abaco s.r.l. 1999. User and Reference Guide DbCAD dev, Versión 1.5. Italy. pp. 226. Aguilar V. S., Balancán S. A. 1996. Implantación del Manejador de Base de Datos del Servicio Meteorológico Nacional. Informe Final, Proyecto HG-9612. Instituto Mexicano de Tecnología del Agua. Balancán S. A., Trueba L. V. 1997. Sistema para la Evaluación de la Seguridad de Presas, (III Etapa). Informe Final, Proyecto HC-9723. Instituto Mexicano de Tecnología del Agua. Esri. 1996. MapObjects LT, Programmer’s Reference. USA. pp. 93. Microsoft. 1998. Manual del programador, Visual Basic, Versión 6.0. pp. 938.
