102664 by UNIGIS América Latina

Master Thesis ǀ Tesis de Maestría submitted within the UNIGIS MSc programme presentada para el Programa UNIGIS MSc at/en el Z_GIS

University of Salzburg ǀ Universidad de Salzburg

Visualizador de información cartográﬁca censal de la ciudad de Baños, Ecuador Viewer of cartographic censal information of the Baños city, Ecuador by/por

Ingeniera Alexandra Elizabeth Guaygua Fonseca 01122978 A thesis submitted in partial fulﬁlment of the requirements of the degree of Master of Science (Geographical Information Science & Systems) – MSc (GIS)

Quito-Ecuador, 2018

AGRADECIMIENTO

Le agradezco a Dios y mis Padres por haberme acompaĂąado y guiado, por ser mi fortaleza en los momentos de debilidad y por brindarme una vida llena de aprendizajes. Gracias a todas esas personas importantes en mi vida, que siempre estuvieron listas para brindarme toda su ayuda.

RESUMEN El actual trabajo se realizó con la finalidad de generar servicios de mapas web, que presenten información alfanumérica de variables censales y geográficas de acceso libre, que son compartidas mediante su publicación en la web. Se tomó como principal insumo la información de acceso libre publicada por el ente rector encargado de la producción de información estadística en el Ecuador, el Instituto Nacional de Estadística y Censos, INEC, específicamente la información levantada en la ciudad de Baños, en el último censo de población y vivienda realizado en el Ecuador en el año 2010. El documento fue elaborado respetando los estándares propuesto por el Consejo Nacional de Geoinformática (CONAGE), desarrollados para la administración de la Infraestructura de Datos Geoespaciales Ecuador (IEDG), logrando garantizar la interoperabilidad con los servicios generados por los nodos ya establecidos por la IEDG. Es importante destacar que el avance tecnológico, permite que cualquier información generada sea puesta al alcance de todos sin importar la ubicación geográfica de los usuarios, por esta razón, se utilizó la funcionalidad de las diferentes herramientas libres disponibles, logrando definir una arquitectura informática prototipo que cumpla con los requisitos recomendados por el CONAGE. Una vez especificada la plataforma, se analizó la metodología informática que mejor se adapta a las necesidades, considerando que se tienen identificadas las funcionalidades y el objetivo que busca el presente trabajo; por lo que se decidió que la Metodología del Ciclo de Vida y Desarrollo del Sistema se ajusta a las necesidades del proyecto. Establecida la metodología, el desarrollo se inició con la preparación de los insumos, verificando, en primera instancia que exista una variable o código que permita enlazar la información geográfica con la alfanumérica, para garantizar que la información alfanumérica y geográfica si puede ser vinculada y mostrada en un visualizador. Como resultado, se obtuvo un sistema que permite realizar consultas de las variables de población, nivel de educación y cobertura de servicios básicos georeferenciados de la ciudad de Baños (Ecuador), además de la visualización de las coberturas censales de zona,

sector, manzana y ejes viales, logrando de esta forma brindar acceso a los servicios de mapas mediante la web de una forma prรกctica, sencilla e interoperable con los servicios generados por los nodos de la IEDG.

ABSTRACT The present study was carried out to generate web map services with alphanumeric information of free and available geographic and census variables shared through the web. The research’s main input was free accessible information published by the National Institute of Statistics and Census (INEC), a governing body that creates statistical information in Ecuador; specifically, information obtained at Baños from the 2010 most recent population and housing census in Ecuador. The document was elaborated according to the standards recognized by the Geoinformation National Council (CONAGE), which were developed to manage the Ecuadorian Infrastructure of Geospatial Data (IEDG). This was to guarantee an interoperability with the generated services of the IEDG established nodes. It’s important to emphasize how, regardless of the users’ geographical localization, the technological progress allows for everyone to reach out any generated information. Hence, various free and available tools were used to define a prototype computing architecture that fulfills CONAGE’s recommended requisites. Once the platform, and the usefulness and purpose of the present study was specified, the computing methodology which worked best was analyzed. It was confirmed that the System Development Life Cycle (SDLC) methodology of Kendall & Kendall meets what’s needed. This is thanks to a phase approach that analyzes and designs the systems and uses a specific cycle for activities that adapt to the study’s purpose. Once the methodology was established, the first step of the development stage was to prepare the input. First of all, the existence of a variable or code that links the geographic and alphanumeric information was verified. This was to guarantee that both types of information could be associated, and shown in a display screen. As a result, a system to consult population variables, as well as the education level, and the coverage of georeferenced basic services at Baños, Ecuador was achieved. Moreover, through this system, it is possible to visualize the census coverage of spaces, areas, blocks, and road axes. Subsequently, thanks to the IEDG nodal services, one can access web map services on a practical, simple, and interoperable manner.

TABLA DE CONTENIDO

INTRODUCCION ....................................................................................... 9

1.1. Antecedentes ............................................................................................ 9 1.2. Objetivo General ..................................................................................... 10 1.3. Objetivos Específicos ............................................................................... 10 1.4. Preguntas de Investigación ....................................................................... 10 1.5. Planteamiento de la Hipótesis ................................................................... 11 1.6. Justificación ............................................................................................ 11 1.7. Alcance .................................................................................................. 12 2.

REVISIÓN DE LITERATURA .......................................................................14

2.1. Base de Datos ......................................................................................... 14 2.1.1.

Estructura de Base de Datos ............................................................14

2.1.2.

Modelos de Datos ...........................................................................14

2.2. Base de Datos Geográficas ....................................................................... 16 2.2.1.

Información Geográfica (IG) ............................................................16

2.2.2.

Cartografía Digital ..........................................................................17

2.2.3.

Elección del Sistema de Gestión de Base de Datos Espacial .................17

2.2.4.

Estructuración Base de Datos Espacial ..............................................17

2.2.5.

Elementos Base de Datos Espaciales .................................................18

2.3. Infraestructura De Datos Espaciales........................................................... 18 2.3.1.

Políticas ........................................................................................19

2.3.2.

Estándares y Tecnología ..................................................................20

2.3.3.

Interoperabilidad de Servicios Web ...................................................20

Servicio de Mapa Web (WMS) ......................................................................21 Servicio de Fenómenos en la Web (WFS) .......................................................22 2.3.4.

Catálogo de Datos ..........................................................................22

2.4. VISUALIZADORES DE MAPAS ....................................................................23 2.4.1.

Open Layers ..................................................................................... 24

2.4.2.

Open Geo-GeoExt.............................................................................. 25

2.4.3.

Geomajas ......................................................................................... 27

2.4.4.

Mapbender ....................................................................................... 29

2.4.5.

Mapfish ............................................................................................ 30

METODOLOGÍA .......................................................................................32

3.1. ÁREA DE ESTUDIO .................................................................................. 32 3.2. PLANTEAMIENTO DE METODOLOGÍA .......................................................... 33 3.3. IDENTIFICACION DE PROBLEMAS OPORTUNIDADES .................................... 36 3.4. DETERMINACION DE REQUERIMIENTOS DE INFORMACION .......................... 37 3.4.1.

Preparación de Información .............................................................37

3.5. ANALISIS DE LAS NECESIDADES DEL SISTEMA .......................................... 42 3.6. DISEÑO RECOMENDADO DEL SISTEMA ...................................................... 45 3.6.1.

Diseño Lógico ................................................................................45

3.7. DESARROLLO DEL SISTEMA ...................................................................... 55

3.7.1.

Instalación de la Plataforma Tecnológica ...........................................55

3.7.2.

Integración De Información Alfanumérica y Geográfica .......................55

3.7.3.

Generación Base de Datos ...............................................................56

3.7.4.

Generación de Servicios en Geoserver ..............................................56

3.7.5.

Visualizador Geográfico ...................................................................58

RESULTADOS Y DISCUSION ......................................................................61

4.1. RESULTADOS .......................................................................................... 61 4.2. DISCUSION ............................................................................................ 67 5.

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES .....................................................71

BIBLIOGRAFIA ...............................................................................................72 ANEXO A .......................................................................................................77 ANEXO B .......................................................................................................82 ANEXO C .......................................................................................................83 ANEXO D .......................................................................................................85

LISTA DE ILUSTRACIONES Ilustración 1. Plataforma IDE Nacional............................................................................................................ 20 Ilustración 2. Visualizador en Openlayers ........................................................................................................ 24 Ilustración 3. Visualizador del Sistema de Información Territorial de Canarias .............................................. 25 Ilustración 4. Componentes Ext JS ................................................................................................................... 25 Ilustración 5. Visualizador en GeoExt .............................................................................................................. 26 Ilustración 6. Visualizador con Geomajas ........................................................................................................ 27 Ilustración 7. Visualizador Geomajas .............................................................................................................. 28 Ilustración 8. Visualización de WMS del Sistema de Alerta Temprana en Geomajas ...................................... 28 Ilustración 9. Visualizador MapBender ............................................................................................................ 29 Ilustración 10. Visualizado Instituto Geográfico Militar ................................................................................. 29 Ilustración 11. Visualizador en Mapfish .......................................................................................................... 30 Ilustración 12. Visualizador Bolivia .................................................................................................................. 31 Ilustración 13. Ubicación Cantón Baños .......................................................................................................... 32 Ilustración 14. Mapa de la Ciudad de Baños ................................................................................................... 33 Ilustración 15. Siete fases de ciclo de vida del desarrollo de un sistema Kendall & Kendall ............................ 35 Ilustración 16. Diagrama Modelo de Casos de Uso ......................................................................................... 43 Ilustración 17. Diagrama de Consulta de Servicios de Mapas ......................................................................... 44 Ilustración 18. Diseño Lógico de la base de datos del visualizador de mapas ................................................. 45 Ilustración 19. Información Procesada en REDATAM ...................................................................................... 46 Ilustración 20. Información alfanumérica preparada ...................................................................................... 47 Ilustración 21. Coberturas DPA visualizadas en QuantumGIS ......................................................................... 48 Ilustración 22. Diseño Físico Coberturas de la División Político Administrativa .............................................. 50 Ilustración 23. Coberturas Censales visualizadas en Quantum GIS ................................................................. 51 Ilustración 24. Diseño Físico de la Aplicación .................................................................................................. 54 Ilustración 25. Proceso Join Espacial en ArcGis ............................................................................................... 55 Ilustración 26. Unión de Información Alfanumérica y Geográfica ................................................................... 56 Ilustración 27. Publicación de coberturas Censales de la ciudad de Baños ..................................................... 57 Ilustración 28. Generación de WMS /WFS y asignación de Estilo ................................................................... 58 Ilustración 29. Visualización de las Manzanas Censales de la ciudad de Baños en Geoext ............................ 58 Ilustración 30. Simbología Empleada en el Visualizador ................................................................................. 59 Ilustración 31. Visualizador con información de la División Político Administrativa ....................................... 60 Ilustración 32. Visualizador con información de Coberturas Censales de la Ciudad de Baños ........................ 60 Ilustración 33. Herramienta identificar un elemento geográfico .................................................................... 61 Ilustración 34. Consulta de elementos geográficos por sus atributos ............................................................. 62 Ilustración 35. Edición de los elementos geográficos y sus atributos .............................................................. 63

Ilustración 36. Generación de mapas temáticos de acuerdo a una variable censal(Población a nivel de Provincia) ......................................................................................................................................................... 63 Ilustración 37. Conexión wms del Instituto Geográfico Militar ....................................................................... 64 Ilustración 38. Servicios de mapas del IGM (Vías) agregadas al visualizador ................................................. 65

LISTA DE TABLAS Tabla 1. Catálogo de objetos DPA INEC 2010 .................................................................................................. 38 Tabla 2. Catálogo de objetos del Área amanzanada ....................................................................................... 39 Tabla 3. Comparación de Clientes Ligeros ....................................................................................................... 41 Tabla 4. Software a ser utilizado para Plataforma Geográfica ....................................................................... 42 Tabla 5. Tabla de atributos a nivel provincial. ................................................................................................. 49 Tabla 6. Tabla de atributos a nivel cantonal. .................................................................................................. 49 Tabla 7. Tabla de atributos a nivel parroquial. ................................................................................................ 50 Tabla 8. Tabla de atributos a nivel de área amanzanada o ciudad. ................................................................ 51 Tabla 9. Tabla de atributos a nivel de zona censal. ......................................................................................... 52 Tabla 10. Tabla de atributos a nivel de sector censal. ..................................................................................... 53 Tabla 11. Tabla de atributos a nivel de manzana censal. ................................................................................ 53 Tabla 12. Tabla de atributos a nivel de edificio censal. ................................................................................... 54 Tabla 13. Principales funcionalidades del visualizador.................................................................................... 66

SIGLAS Y ACRONIMOS DBMS: Sistema de Administración de Bases de Datos CONAGE: Consejo Nacional de Geoinformática CONALI: Comité Nacional de Límites Internos GML: Geographic Markup Language IDE: Infraestructura de Datos Espaciales IEDG: Infraestructura Ecuatoriana de Datos Geoespaciales IG: Información Geográfica INEC: Instituto Nacional de Estadística y Censos ISO: International Organization for Standardization OCG: Open Geospatial Consortium OSGEO: Open Source Geospatial Foundation REDATAM: Recuperación De Datos Para Áreas Pequeñas Por Microcomputador SENPLADES: Secretaria Nacional de Planificación y Desarrollo SIG: Sistema de Información Geográfica SNI: Sistema Nacional de Información WFS: Web Feature Service WMS: Web Map Service

INTRODUCCION

1.1.

Antecedentes

Actualmente, el Ecuador se encuentra impulsando la generación y compartición de información geográfica a través del Consejo Nacional de Geoinformática (CONAGE), que tiene como finalidad garantizar la producción ordenada y estandarizada de información espacial facilitando el acceso y uso de la misma, así como el implementar instrumentos de gestión que permitan el intercambio, uso y actualización permanente de la información geoespacial mediante la Infraestructura Ecuatoriana de Datos Geoespaciales (IEDG). En este contexto, es importante mencionar que el internet es la principal herramienta de trabajo con las que se cuenta en nuestros días, debido a que ofrece facilidad de acceso a innumerables recursos de forma rápida a nivel mundial. Por lo tanto, la mejor forma de poner en práctica la propuesta del CONAGE referente a la compartición de información geoespacial es colocándola disponible en la web, para lo cual es indispensable contar con una arquitectura tecnológica que garantice el intercambio de información. Para la definición de la arquitectura tecnológica, es importante mencionar que existen políticas, normas y estándares definidos e impulsados por la Open Source Geospatial Foundation (OSGEO), organización que promueve el desarrollo y acompañamiento de nuevas tecnologías geoespaciales con la utilización de software libre que se rigen a los estándares propuestos por la misma OSGEO y de esta manera garantizan interoperabilidad que es una característica de la IEDG. Adicionalmente, se debe analizar la propuesta referente a las herramientas tecnológicas realizada por la IEDG. Al navegar y realizar búsquedas en internet se encuentra un limitado número de páginas que presentan la información geográfica disponible del Ecuador y esta búsqueda se reduce aún más si se realiza la misma consulta de información geográfica a nivel de parroquia. Al considerar que la ciudad de Baños es uno de los principales puntos turísticos del país, ya que el 43% de los habitantes se dedican actividades económicas afines a la misma (SENPLADES, 2014), no cuenta con un visualizador de mapas, con la información geográfica censal los habitantes del sector, no cuenta con un panoráma general de la

ciudad de acuerdo al último censo realizado en el país. Por lo tanto, no pueden aportar en la propuesta de planes de mejoramiento o apoyar la ejecución de los mismos enforcados a los sectores de la ciudad que no se encuentran muy atendidos, y de esta manera aportar al mejoramiento de la ciudad y la impresión del turista que visita la ciudad.

1.2.

Objetivo General

Generar un visualizador de servicios de mapas web de la ciudad de Baños (Ecuador).

1.3.

Objetivos Específicos

Establecer una plataforma tecnológica con herramientas libres (open source) interoperables. Identificar los principales estándares basados en especificaciones definidas por el Open Geospatial Consortium y la IEDG Nacional. Determinar la información cartográfica y alfanumérica censal 2010 del Ecuador de población, nivel de educación y cobertura de servicios básicos a publicar.

1.4.

Preguntas de Investigación

El establecer los objetivos del presente trabajo lleva a plantear las siguientes preguntas de investigación ¿Qué información censal 2010 (cartográfica y censal) será publicada? ¿Cómo se establecerá la plataforma tecnológica adecuada y que garantice interoperabilidad?? ¿Cuáles son los estándares adecuados para la publicación de los mapas en la Web?

1.5.

Planteamiento de la Hipótesis

Existen varios estándares establecidos para garantizar la interoperabilidad de la información tanto para la plataforma tecnológica como para la generación de servicios de mapas.

1.6.

Justificación

Actualmente, el Instituto Nacional de Estadística y Censos (INEC) tiene definido el proceso de entrega de información a todas las personas que lo requieran mediante un formulario que se encuentra disponible en su página web. Una vez lleno, la persona solicitante puede acercarse a la oficina del INEC a dejar la solicitud junto con un medio de almacenamiento, tanto para la información geográfica (en formato Shapefile o Geodatabase) como la información alfanumérica. Dependiendo la cantidad de información que se requiera, los técnicos del INEC determinan el tiempo que durara el copiado. En este sentido, este proceso se considera una limitante al momento de ofrecer acceso a la información ya que existen varios usuarios que no se encuentra cerca de una oficina del INEC o no disponen del tiempo para realizar la gestión, por lo que no pueden beneficiarse con la entrega de información o les resulta un gasto adicional el traslado, lo que provoca una reducción del interés de los usuarios hacia la información. Otra limitante para la utilización de la información geográfica es que al encontrarse en formato Shapefile o Geodatabase, no es amigable para cualquier tipo de usuario y requiere de un software específico para trabajar, lo que restringe el acceso a cualquier tipo de usuario ya que debe manejar el. Por este motivo, el presente trabajo busca iniciar a publicar y compartir la información cartográfica con la ayuda de los avances tecnológico, y de esta manera aportar en algo a solucionar la creciente necesidad de acceso a la información mediante la utilización de un visualizado amigable con herramientas intuitivas. Con lo que se permite el acceso a cualquier usuario sin limitación de formación académica o aptitudes a la información liberada para poder analizarla o trabajar de acuerdo a sus necesidades.

Es importante destacar que, a nivel local, la ciudad de Baños siendo uno de los centros turísticos más importante del país, sería muy interesante ofrecer acceso a los turistas a más información sobre la ciudad y su población.

1.7.

Alcance

Para la elaboración del presente trabajo se utilizará la información cartográfica censal generada por el Instituto Nacional de Estadística y Censos, para el Censo 2010, a escala 1:5.000, de todo el país. La información fue liberada y publicada en el portal institucional. Es importante indicar que la información censal es referencial y contiene información a nivel de manzana y edificio censal, con atributos que permiten identificar edificios importantes como instituciones educativas, parques y actividades económicas, información relevante para el presente trabajo, ya que pretende mostrar las principales características y servicios que oferta la ciudad de Baños. Adicionalmente, se utilizará algunas variables levantadas en el censo como el total de población y acceso a servicios básicos. Una vez identifica la información requerida es importante determinar el proceso de normalización de la información geográfica en Ecuador, para lo cual se investigará y analizará la normativa y documentos técnicos publicados por el CONAGE, la entidad encargada de la temática en el Ecuador y de la Open Geospatial Consortium (OGC). Para lograr obtener una plataforma con herramientas libres, que cumplan con los estándares a nivel internacional y nacional garantizando la interoperabilidad y funcionalidad con la Infraestructura de Datos Espaciales del Ecuador. Para el desarrollo del trabajo se evaluará la metodología que mejor se adapte a dar cumplimiento a las directrices emitidas por las instituciones que regulan y estandarizan la generación de la información geográfica a nivel nacional e internacional, por lo que se escogerá una metodología que pueda servir de guía para el correcto desarrollo e implementación del sistema propuesto. El contar con un visor que permita visualizar la información levantada en el censo 2010 atada a la información cartográfica de la ciudad de Baños, permitirá a las autoridades y a la ciudadanía identificar los sectores que requieren mayor atención en cuanto a la cobertura de servicios, adicionalmente el permitir acceder a información de edificios

importantes ayudará a promover la ciudad ya que mostrara a los usuarios las principales características de la ciudad, lo que serviría para fomentar el turismo. Es importante recalcar que a pesar de que la información censal se encuentra liberada al no encontrarse en un formato de fácil acceso no es utilizada por la gran parte de la población, por lo que al colocarla en un formato fácil de usar promoverá el interés de la ciudadanía a acceder y darle un mejor uso.

REVISIÓN DE LITERATURA

Para iniciar con el desarrollo del presente trabajo es necesario establecer los siguientes conceptos. 

Bases de Datos



Bases de Datos Geográficas



Estándares OGC e IEDG



Servidores y visualizadores

Por lo tanto, se presentarán en los siguientes capítulos

2.1.

Base de Datos

Una de las principales características de las Bases de Datos es la de almacenar la información de forma estructurada y estandarizada de tal forma que permita el cruce de información en la base de datos de referencia, mediante un conjunto de programas (Pérez, 2007). 2.1.1.

Estructura de Base de Datos

La estructura de la base de datos, en forma general tiene como fin el ordenar la información de manera lógica, y poseer un orden que debe ser cumplido para acceder a la información de manera coherente (Pérez, 2007). Por lo que es necesario realizar una correcta estructura de datos y establecer los campos necesarios, con el fin de garantizar una base sólida que permita realizar todas las consultas requeridas, debido a que cada base de datos contiene una o más tablas relacionadas entre sí por medio de los campos que la conforman. La estructura de una base de datos es diseñada o descrita empleando algún tipo de modelo de datos por lo que es importante conocer los más utilizados. 2.1.2.

Modelos de Datos

Es realizar un esquema preliminar de los datos, usando las herramientas adecuadas. Permite describir los datos, sus relaciones, su significado y sus restricciones de consistencia. Los tipos de modelados más utilizados son el modelo entidad relación, el modelo lógico y el modelo físico (Hill, 2002).

Modelo Conceptual Entidad Relación Los diagramas o modelos entidad-relación (denominado por su siglas, ERD “Diagram Entity Relationship”) son herramientas utilizadas para modelar los datos, en esquemas que se van a implementar en un Gestor de Base de Datos, este modelo habitualmente, además de disponer de un diagrama que ayuda a entender los datos y como se relacionan entre ellos, debe de ser complementado con un resumen de la lista de los atributos y las relaciones de cada elemento. Este modelo busca expresar entidades relevantes para un sistema de información, sus inter-relaciones y propiedades (Pérez,2007). En resumen, se puede decir que un modelo conceptual es la representación gráfica organizada de la información real que se requiere presentar (Navarro, 2004). Elementos Diagrama Entidad Relación En el diseño de cualquier modelo conceptual, es importante identificar un atributo y una entidad por lo que se presentan a continuación:

Entidad se representa con un rectángulo y se lo puede identificar como un objeto para el cual se recopilan, almacenan y mantienen datos. Y son las tablas que conforman la base de datos (Berzal , 1970)

Atributo son los elementos a los cuales se pueden asignar valores; es decir principales características de la entidad. Relaciones, son son las las conexiones que mantienen las entidades, entre sus atributos y existen de varios tipos: Uno a Uno Uno a Muchos Muchos a Muchos

Modelo Lógico El modelo de datos lógico es la descripción de los datos más relevantes del problema, y su respectiva representación en forma de tablas o relaciones que pueden ser procesadas por cualquier Sistema de Gestión de Base de Datos (Universidad de Granada, 2010), el mismo surge a partir del esquema conceptual o Entidad Relación teniendo en cuenta los requisitos del entorno y del proceso (Calero, 2012). Modelo Físico Un modelo físico es la representación de cómo se encuentran implementadas las funciones, los procesos y el almacenaje de la información (Fernández Alarcón, 2006). Es una descripción de la implementación de una base de datos conceptual en el Sistema de Gestión de Base de Datos: las estructuras de almacenamiento junto a los métodos utilizados para tener un acceso eficiente a los mismos. Por ello, el diseño físico depende del Sistema de Gestión de Base de Datos concreto y el esquema físico se expresa mediante su lenguaje de definición de datos (Instituto Radiofónico Fe y Alegría, 2012).

2.2.

Base de Datos Geográficas

Una base de datos geográfica se define como “el almacenamiento físico de la información geográfica, que principalmente utiliza un sistema de administración de bases de datos (DBMS) o un sistema de archivos. Puede acceder y trabajar con esta instancia física del conjunto de datasets a través de ArcGIS o mediante un sistema de administración de bases de datos utilizando SQL” (Silva Muñoz, 2014, p. 33). Para iniciar con el estudio de las bases de datos geográficas es necesario conocer ciertos conceptos relacionados a la Información Geográfica y la Cartografía Digital. 2.2.1.

Información Geográfica (IG)

Se denomina Información Geográfica (IG) a todo dato que mantenga un vínculo relación a una posición sobre el terreno. Esta información puede ser de varios tipos como imágenes, fotografías, archivos, descripciones, cualquier cosa que esté georeferenciada, es decir, unida de alguna forma a una posición geográfica, sea mediante coordenadas geográficas, un topónimo, una dirección postal, etc” (IGN, 2009, p.2).

2.2.2.

Cartografía Digital

La constante evolución y actualización de la tecnología han facilitado la generación de cartografía de calidad, la cual ha surgido por la necesidad de representar los diferentes fenómenos antrópicos o naturales presentes en el entorno, con la finalidad de tener una visión cercana a la realidad del mundo. Actualmente existen varias aplicaciones tanto libres como licenciadas que se pueden usar, para la creación o manipulación de cartografía. Entre éstos se pueden destacar los SIG, que al ser un sistema incluyen todos los aspectos importantes para la obtención de una cartografía que pueda solventar las necesidades planteadas al inicio de su desarrollo, además de permitir integrar la topología de los elementos y sus características geométricas. Este tipo de cartografía suele ser más amigable con el usuario y flexible pudiéndose realizar análisis de problemas complejos de forma rápida (Araya Muñoz, 2008). 2.2.3.

Elección del Sistema de Gestión de Base de Datos Espacial

Al momento de elegir la base de datos espacial a utilizar es indispensable considerar con que tipos de datos espaciales y alfanuméricos se va a trabajar, los cuales deben estar ligados a la estructura de la información con que se vaya a trabajar y en cierto modo a los recursos con los que se cuente. Eso debido a que, si se tiene una gran cantidad de información, el recurso tecnológico que se requiera será mayor igual que el software ya que para su implementación y administración de requiere de especialistas y equipos tecnológicos potentes. Otro aspecto a tomar en cuenta es que una base de datos espacial debe tener un modelo relacional, el mismo que garantice el almacenamiento y consulta de información geográfica de manera rápida y eficaz (Tolosa, Pulido y Gamboa, 2012). 2.2.4.

Estructuración Base de Datos Espacial

Para la estructuración de una base de datos espacial se requiere de dos elementos fundamentales (Londoño, 2010): a) Un archivo de almacenamiento de información geográfica, el cual se encuentra en un sistema gestor de bases de datos relacionales; como, por ejemplo, Microsoft Access, Oracle, Microsoft SQL, Server, IBM DB2 y Postgres.

b) Un modelo de datos, que contiene los objetos con reglas y comportamientos específicos, de la información con la que va a trabajar el sistema. Aquí se define la funcionalidad del sistema, por lo que se debe estructurar correctamente la base, y es un trabajo en conjunto con el usuario y el equipo de desarrollo, todo con la finalidad de obtener un sistema que cumpla con todas las expectativas. 2.2.5.

Elementos Base de Datos Espaciales

Las Base de datos espacial se encuentra conformada por tres tipos de elementos: FeatureClass: Representa un elemento espacial que tiene atributos alfa numéricos, datos espaciales y comportamiento TableObject: Objeto no espacial. Feature Data Set: Agrupación conceptual de Feature Class.

2.3.

Infraestructura De Datos Espaciales

La Infraestructura De Datos Espaciales (IDE) se define como “un conjunto de normas, estándares,

organizaciones,

planes,

programas,

proyectos,

recursos

humanos,

tecnológicos y financieros integrados adecuadamente para facilitar la producción, el acceso y uso de la información geoespacial regional, nacional o local, para el apoyo al desarrollo social, económico y ambiental de los pueblos“ (Sistema Nacional de Información, 2011. p. 16). Las IDE fundamentan la interoperabilidad, que es la condición mediante la cual sistemas heterogéneos pueden intercambiar procesos o datos, y utiliza los estándares definidos por la OGC Open Geospatial Consortium. La necesidad de la implementación de una IDE surge debido a que, en diferentes actividades, se requiere generar mapas temáticos específicos y en muchos casos combinarlos con otros mapas o datos estadísticos, para la obtención de información que puede aportar en el análisis o investigación de determinado tema. Para conseguir esto es necesario saber si existe esa información geográfica, dónde conseguirla y que tan complicado puede ser el acceso a la misma. Existen problemas para cumplir con todas las características que ofrece la IDE como los derivados de su actualización “es un hecho contrastado de que la carga y mantenimiento de los datos geográficos supone entre el

50% y el 80% del coste total de la puesta en marcha de un SIG” (Gould, Llido, Cirilo y Fuertes, 1998, p. 4) Por otra parte, para conseguir los efectos comentados es preciso también compartir datos entre aplicaciones, pero esta compartición resulta una tarea engorrosa, frustrante, intimidatoria, tendente a errores y a veces totalmente impracticable debido a la heterogeneidad de los datos (Zarazaga, Bañares, Bernabé, Gould y Muro-Medrano, 2000), por lo que debe optar por un estándar ya definido que garantice la interoperabilidad entre toda la información. Además, es necesario establecer un marco legal que asegure que los datos producidos por las instituciones serán compartidos por toda la administración y que potencie que los ciudadanos los usen. 2.3.1.

Políticas

En la actualidad el acceso y uso de la información geográfica se ha facilitado progresivamente a través de las Infraestructuras de Datos Espaciales –IDE’s-regionales, nacionales, locales e institucionales, logrando la optimización de su producción y facilitando la toma de decisiones en los países, en las regiones y en el mundo. En este contexto el Ecuador consideró necesaria la creación del Consejo Nacional de Geoinformación (CONAGE) el cual ha venido trabajando desde la firma del decreto ejecutivo 2250, del 22 de Noviembre de 1994 (Anexo Decreto Ejecutivo 2250, 1994, p. 1), a partir de la conformación de CONAGE, se han trabajado logrando estableciendo de manera general las políticas nacionales para la generación y acceso de la información cartográfica del territorio nacional. Se debe aclarar que un decreto no hace operativas las actividades y la necesidad de tener una cartografía actualizada y de acceso libre, por lo que las instituciones empezaron a generarla de acuerdo a sus requerimientos internos y sin estar necesariamente estandarizadas. A nivel nacional, el CONAGE, es el organismo técnico encargado de impulsar la creación, mantenimiento y administración de la IEDG.

2.3.2.

Estándares y Tecnología

Actualmente, la Secretaria Nacional de Planificación y Desarrollo (SENPLADES) se encuentra analizando la mejor plataforma tecnológica para la implementación exitosa de la IEDG y convertirse en nodo de acceso a la información geográfica publicada y generada en el país bajo un mismo estándar y permitiendo la interoperabilidad de los metadatos, lo cual se observa en la ilustración1: 

Servidor de mapas GEOSERVER 2.0.2.



Para manejar el catálogo de metadatos GEONETWORKS 2.6



Base de Datos Espacial Postgis1.5.2 para manejar los datos espaciales



Base de Datos Alfanumérico PostgreSQL 9.0.1 para manejar los datos alfanuméricos.

Ilustración 1. Plataforma IDE Nacional (Sistema Nacional de Información 2011)

2.3.3.

Interoperabilidad de Servicios Web

La interoperabilidad se define como "la capacidad para comunicar, ejecutar programas o transferir datos entre varias unidades funcionales de forma que un usuario necesite pocos conocimientos de las características de estas unidades" (IGN, 2009, p. 13).

Para que dos sistemas diferentes puedan comunicarse e intercambiar información primero deben anunciar su existencia y su voluntad para el intercambio y, segundo, deben utilizar una semántica adecuada para resolver los problemas técnicos que puedan presentarse. En este contexto, se denominan Servicios Web (Web Services) a un conjunto de tecnologías basadas en la interoperabilidad y que cumplen una serie de opciones: son abiertas, neutras con respecto a la plataforma y explotan la arquitectura de la web. Las que se encuentran pensadas para crear servicios distribuidos, que funcionen de forma autónoma y que deben comunicarse o colaborar entre ellos. En la actualidad existe un buen número de especificaciones OGC definiendo Servicios de Mapas para la Web de sumo interés para las IDE, tales como: Servicio de Mapa Web (WMS) Los WMS permiten la visualización de forma dinámica en la web de información geográfica generada a partir de una o varias fuentes vectoriales o ráster como pueden ser: fichero de datos de un SIG, división política administrativa, un mapa digital, una ortofoto, una imagen de satélite, etc. Los mapas generados para la Web se presentan en formato de imagen (jpg, png) lo que garantiza de cierta manera su visualización de forma rápida (IGM, 2014). El estándar WMS define tres operaciones básicas: 

GetCapabilities: Permite obtener los metadatos del servicio de mapas, que constituyen una descripción de la información del contenido de los WMS’s y los parámetros de petición aceptados por el servicio es decir devuelve información de las capas que contiene el servicio en formato XML (GEBCO, 2013).



GetMap (requerido): Obtiene una imagen del mapa con los parámetros geoespaciales y de dimensión definidos en el GetCapabilities, aquí se puede establecer o definir ciertos parámetros como la extensión del mapa y el tamaño de la imagen presentada.



GetFeatureInfo (opcional): Pregunta por información sobre una entidad feature en particular, de las mostradas en el mapa (LisaSOFT,2013).

Servicio de Fenómenos en la Web (WFS) Define operaciones Web de interface para la consulta y edición de entidades geográficas (en inglés features) vectoriales, permitiendo acceder a los datos en formato vectorial mediante el empleo del formato de un lenguaje específico denominado GML (Geographic Markup Language). Normalmente los usuarios interactúan con WFSs a través de clientes geoespaciales Web o Desktop, que permiten acceder a capas de mapas vectoriales desde agencias externas, sobre Internet, permitiendo realizar las siguientes operaciones (OCGeoLive, 2013) 

Descubrir las colecciones de entidades disponibles (GetCapabilities)



Describir

los

campos

atributos

disponibles

por

entidades

(DescribeFeatureType) 

Consultar una colección para un subconjunto de entidades basado en un filtro proporcionado (GetFeature)

 2.3.4.

Añadir, editar o borrar entidades (Transaction) Catálogo de Datos

Un catálogo de datos de Información Geográfica permite tener disponibles los metadatos de los nodos de información accesibles de la red. Actualmente en el Ecuador se está buscando consolidar en un solo punto toda la información geográfica generada por las diferentes instituciones, para lo cual se está realizando una estandarización en el uso del servidor de catálogos para la generación y compartición de metadatos. El servidor de catálogos tiene como característica principal un funcionamiento simple a través de una interfaz sencilla, la cual remite una interrogación mediante un mensaje XML al resto de los servidores de catálogos disponibles, los cuales contestan mediante mensajes XML que pueden presentarse al usuario. Los Metadatos de la IG indican la información relevante sobre esta, como, por ejemplo: 

Título y descripción del conjunto de datos.



Razones para la recogida de esos datos y de sus usos.



Fecha de creación del conjunto de datos y los ciclos actualizados si existen.



Responsable de la generación de los datos, del suministrador de los datos y posiblemente de los usuarios a los que van dirigidos.



La extensión geográfica de los datos, basada en coordenadas, nombres geográficos o áreas administrativas.



Propietario de los datos



Criterios, precios y limitaciones de uso



Calidad de los datos

Con esta información básica, los usuarios pueden conocer los datos además de buscar y seleccionar los que más les interesen. Esto permitirá explotar los datos de la manera más eficaz posible (IGN, 2009). Existen varios fabricantes de servidores de catálogos, pero si se quiere que exista interoperabilidad entre los diferentes nodos se debe seleccionar uno que cumpla con los estándares recomendados por la Open Geospatial Consortium (OCG) y por el SENPLADES en el Ecuador.

2.4.

VISUALIZADORES DE MAPAS

Los clientes web para SIG son aplicaciones de internet que se encargan de visualizar información geográfica y permiten su manipulación a través de herramientas básicas de navegación y análisis (ICDE, 2014), el objetivo de utilizar un visualizador de mapas es la presentación de la información de forma rápida en la web. Al realizar una búsqueda se encuentran varios clientes ligeros que cumplen con las características de ser de código libre, entre ellos se pueden mencionar los siguientes: Google Flamingo, GMap,

Maps,

CartoWeb,

Chameleon,

Dracones,

Map,

FlexLayers, Fusion, GeoExt, Geoide, Geomajas, GeoMOOSE, GisClient, HSLayers, i3Geo, iGeoPortal,

MapFaces,

MapFish,

ka-Map, kvwmap,

MiraMon,

msCross,

Mapbender, MapBuilder, OpenLayers,

OpenScales,

p.mapper,, TimeMap, UMN MapServer,, WebGISPublic, worldKit, etc La comunidad OSGeo, que es la dedicada a recopilar las herramientas para el desarrollo de aplicaciones georeferenciadas, indica que los clientes web más utilizados son los que se menciona a continuación y sobre ellos se presenta un análisis detallado (Zaragozi, 2012):



OpenLayers



GeoExt



MapBender



MapFish



Geomajas

2.4.1.

Open Layers

Es un cliente ligero basado en librerías de Javascript, que se utiliza para componer mapas dinámicos y presentarlos en páginas web. Open layers forma parte de los proyectos de la OSGEO, y se encuentra bajo licencia permisiva es decir que admite su utilización para el desarrollo tanto para software libre como para software licenciado. Open layers permite la creación de aplicaciones de mapas que contengan capas de diferente tipo (ráster o vector), ofreciendo una variedad de controles necesarios para realizar operaciones sobre las coberturas (LisaSOFT, 2013) (ver ilustración 2).

Ilustración 2. Visualizador en Openlayers (LisaSOFT 2013)

Open layers fue usado para la generación de los servicios WMS en el visualizador del Gobierno de Canarias, el cual usa diferentes librerías y controles que ofrece este cliente para la presentación de la información (GRAFCAN, 2013) (ver ilustración 3).

Ilustración 3. Visualizador del Sistema de Información Territorial de Canarias (GRAFCAN, 2013)

2.4.2.

Open Geo-GeoExt

Es una aplicación Open Source que combina los controles geoespaciales de OpenLayers con los componentes de interfaz de usuario de Ext JS (ver ilustración 4). Ext JS es una librería JavaScript que ofrece un conjunto de componentes (widgets), para incluir dentro de una aplicación web como rejillas, árboles de datos, menús y paneles (Morales, 2013).

Ilustración 4. Componentes Ext JS (Morales, 2013)

La libreríaExt Js permite la creación de aplicaciones web enfocándose en el despliegue y la administración de las coberturas a través de los protocolos WFS y WMS con atractivo visual, pero falla en los mapas al aumentar el tiempo de despliegue de los mismos en la web, ya que el atractivo visual exige un alto consumo de información (Peralta, 2011) (ver ilustración 5).

Ilustración 5. Visualizador en GeoExt

Adicionalmente a las funcionalidades expuestas GeoExt presenta la opción para implementar servicios WMS y WFS en dispositivos móviles, este visualizador ligero pone a disposición todas las funcionalidades que tiene de open layers (Pacheco Prado, 2013). Este cliente fue utilizado en la construcción de la Infraestructura de Datos Espaciales de la Universidad del Azuay en la cual se encuentra publicada información base de la Provincia del Azuay, muestra las diferentes herramientas para el manejo de la información publicada de forma fácil e intuitiva, además permite la generación de mapas temáticos (ver ilustración 6).

Ilustración 6. Visualizador con Geomajas (Universidad del Azuay,2014)

2.4.3.

Geomajas

Es un entorno de trabajo que permite implementar el lado del cliente como una aplicación Web enriquecida (RIA), para lo cual utiliza Dojo (Javascript) y GWT (Kit de desarrollo para Java), con lo que intenta lograr su objetivo de crear una plataforma que integre diferentes capas geo espaciales, de forma modular. Geomajas provee de herramientas que facilitan la visualización y extensión de coberturas por medio de plugins(ver ilustración 7). Adicionalmente cuenta con herramientas de edición, snapping, medición, consultas avanzadas, análisis y un componente avanzado de seguridad (Geosparc, 2010). La arquitectura de bloques que tiene Geomajas, hace que su implementación sea compleja de cierta manera ya que se debe programar en Javascrit para el lado del cliente y en Java para el lado del servidor (Peralta, 2011).

Ilustración 7. Visualizador Geomajas (OSGeo, 2015a)

Geomajas fue utilizado en un estudio de Geomática Aplicada a un Sistema de Alerta Temprana, el cual tuvo como objetivo establecer una infraestructura Informática open source que garantice la posibilidad de brindar soporte en el control y prevención del Dengue en Argentina, mediante el análisis de información geográfica generada por otras instituciones o propias y la presentación de resultados en un forma de servicios de mapas para la mejor toma de decisión por parte de los expertos (Peralta, 2011) (ver ilustración 8).

Ilustración 8. Visualización de WMS del Sistema de Alerta Temprana en Geomajas (Peralta, 2011)

2.4.4.

Mapbender

Es un entorno de trabajo que provee herramientas para la gestión de seguridad de servicios web e interfaces para la administración de usuarios y grupos. Recientemente se ha agregado Open Layers como alternativa para el renderizado y JQuery para mejorar la integración con AJAX. Tiene cliente de servicios Gazetteer (Ver ilustración 9).

Ilustración 9. Visualizador MapBender

Se utilizó este framework para el desarrollo del geoportal del Instituto Geográfico Militar del Ecuador (ver ilustración 10).

Ilustración 10. Visualizado Instituto Geográfico Militar (IGM, 2014)

La aplicación ofrece conexión a servicios WMS y metadatos externos, también presenta las herramientas básicas para visualización de la información y manejo de la misma.

2.4.5.

Mapfish

Es un entorno de trabajo (ver ilustración 11). Está orientado a facilitar el desarrollo de RIAs. Está basado en Python. Del lado del cliente utiliza y extiende Open Layers, GeoExt y ExtJS. Cuenta con una interfaz llamada ‘Studio’ para administrar las aplicaciones web de mapas (OSGEO, 2015b).

Ilustración 11. Visualizador en Mapfish (OSGEO, 2015b)

MapFish es compatible con los estándares OCG como WMS, WFS, WMC, KML, GML, etc. Este entorno de trabajo fue utilizado para el desarrollo del visualizador de la Infraestructura de Datos Espaciales del Estado Plurinacional de Bolivia IDE-EPB (ver ilustración 12).

Ilustraciรณn 12. Visualizador Bolivia (GeoBolivia, 2012)

El visualizador permite la presentaciรณn e informaciรณn base de Bolivia a escala 1:5000. El problema con este visualizador es que tarda mรกs de 2 minutos en recargar la informaciรณn cada vez que se hace un acercamiento o se activa o desactiva coberturas.

METODOLOGÍA

El presente trabajo, pretende mostrar en la Web la información cartográfica censal de la ciudad de Baños Ecuador.

3.1.

ÁREA DE ESTUDIO

Ubicación Geográfica: La ciudad de Baños es una ciudad de grandes atractivos turísticos y posee una población de 14.653 habitantes (INEC 2011) ubicada, en el cantón Baños, en la parroquia Tungurahua lo que la convierte en una ciudad de interés para los turistas a nivel nacional como internacional (ver ilustraciones 13 y 14).

Ilustración 13. Ubicación Cantón Baños

Ilustración 14. Mapa de la Ciudad de Baños

La provincia de Tungurahua se encuentra conformada por 9 cantones, entre los que consta el Cantón Baños de Agua Santa mismo que posee 5 parroquias, para él estudió se utilizara la información de la parroquia urbana Baños es decir la ciudad.

3.2.

PLANTEAMIENTO DE METODOLOGÍA

La metodología del desarrollo de sistemas abarca todas las actividades que son necesarias realizar, con la finalidad de poner funcional un Sistema de Información. Para definir la metodología que mejor se adapta al trabajo se analizaran brevemente los tres tipos para el desarrollo de sistemas de información según Senn (1992). 

Método de Ciclo de Vida y Desarrollo del Sistema, contiene un conjunto de actividades estructuradas con un sentido lógico que parten del levantamiento de requerimientos claros que los analistas, diseñadores y usuarios realizan para el correcto desarrollo e implementación de un sistema de información.



Método de Desarrollo por Análisis Estructurado, se concentra en especificar lo que se requiere que se haga en el sistema, aquí se establece una separación entre la funcionalidad del sistema y los elementos físicos que lo conforma, con lo que se logra obtener un diseño físico eficiente de una forma lógica y manejable.



Método del Prototipo del Sistema, es utilizado cuando no se puede establecer claramente las necesidades del usuario al inicio, o los costos y riesgos son altos, por lo que se requiere un trabajo en conjunto con el usuario para irlo desarrollando.

Análisis Todas las metodologías pueden ser consideradas al momento de desarrollar un sistema, pero como se puede observar en la descripción, cada una se enfoca en una parte en especial, como por ejemplo el método de ciclo de vida plantea un grupo de actividades claras, de importancia igual que deben ser ejecutadas por los responsables en cada fase. Por lo contrario, en el método de desarrollo por análisis estructurado se parte del precepto que la fase más importante es la funcionalidad del sistema por lo que se concentra en el diseño del modelo, y en el método del prototipo del sistema se aprecia que intenta abarcar todas las posibilidades de desarrollo debido a que no se tienen requerimientos claros y este involucra obtener un producto que puede no cumplir con lo requerido en su totalidad. En este sentido al analizar la información disponible hasta el momento se determina que se tienen bien definido los objetivos general y específicos del presente trabajo de tesis, es decir se tienen claros los requerimientos del sistema, con lo cual se puede establecer las actividades a realizar, por lo que se establece que el Método de ciclo de Vida es el más adaptable para el presente trabajo, para lo cual se utilizará la

estructura o

procedimientos establecidos por Kendall y Kendall (Kendall, 2005) (ver ilustración 15). Método de ciclo de Vida Se debe mencionar que existen muchas variaciones de la metodología de ciclo de vida, ya que al ser una metodología muy flexible permite suprimir etapas o darle menos o más importancia a alguna esto depende de la experiencia que posea la persona que se

encuentre a cargo del desarrollo ya que se puede considerar que en ciertos casos alguna fase no es necesario desarrollar. Para el presente trabajo se utilizará las etapas de la estructura que involucran todas las fases del desarrollo:

Identificación de problemas oportunidades y objetivos Determinación de requerimientos de información

Implementación

Pruebas y mantenimiento del Software

Desarrollo y documentación del Software

Análisis de las necesidades del Sistema

Diseño del Sistema Recomendado

Ilustración 15. Siete fases de ciclo de vida del desarrollo de un sistema Kendall & Kendall (Kendall, 2005)

Identificación de problemas oportunidades y objetivos Investigar e identificar claramente los problemas que se requieren resolver, así como la factibilidad de mejorar procesos que reducen la productividad (Kendall, 2005). Determinación de requerimientos de información Establecer las funcionalidades del sistema que se requiere desarrollar.

Análisis de las necesidades del Sistema Se debe entender en forma detallada la problemática y que es lo que se quiere resolver con el sistema, para lo cual se utiliza diagramas de flujo y modelos de caso de uso del proceso (Kendall, 2005). Diseño del Sistema Recomendado Se presenta el modelo lógico y físico del sistema en el cual se encuentra ya definida la funcionalidad del sistema (Kendall, 2005). Desarrollo y documentación del Software Se refiere a la generación e implementación del sistema, así como la generación de manuales (Kendall, 2005). Pruebas y mantenimiento del Software Una vez instalado el sistema se realizan las pruebas de funcionalidad, y se determina si existen cambios o mantenimientos en el mismo (Kendall, 2005). Implementación Es la puesta en producción del sistema una vez probado y verificado que cumple con los objetivos o requerimientos planteados inicialmente (Kendall, 2005).

3.3.

IDENTIFICACION DE PROBLEMAS OPORTUNIDADES

El proyecto nace con la necesidad de publicar cartografía realizada por el INEC, que se entrega en formato Shapefile a los usuarios que lo requieren, con lo que no se restringe acceso a los usuarios que lo necesitan de forma rápida y sin tener de trasladarse a la oficina para la copia de los archivos que al ser muy pesados no se pueden enviar por mail. La factibilidad técnica del proyecto es posible ya que el trabajar con WMS y WFS permite interactuar con la información vectorial incluyendo la geometría, topología y propiedades de los objetos geográficos, con lo cual se garantiza que muchos usuarios que requieren de información geográfica puedan acceder a esta y realicen los análisis que requieran. La constante innovación de las herramientas libres permite el acceso a la información cartográfica de manera cada vez más fácil y rápida, debido al gran grupo de personas que trabajan para el desarrollo de estas, garantizando estabilidad y una buena opción para la

implementación de visualizadores y de la infraestructura de datos espaciales de una institución. En este contexto se puede establecer que la mayoría de los programas libres comunitarios a nivel mundial se encuentra desarrollada bajo los estándares de la OSGEO, con lo cual se permite la interoperación con los servicios geográficos generados por otras instituciones que se alineen con estos parámetros.

3.4.

DETERMINACION DE REQUERIMIENTOS DE INFORMACION

El aplicativo tiene como finalidad la visualización de la información cartográfica y la información Censal liberada por el Instituto Nacional de Estadística y Censos del Ecuador en la Web, para lo cual se requiere disponer de la siguiente información. 3.4.1.

Preparación de Información

Se realizó la búsqueda de la información cartográfica y alfanumérica en el portal del INEC, y, por la información publicada, se definió que existen varios procesos para solicitar la información requerida para el presente trabajo. Información Geográfica El Instituto Nacional de Estadística y Censos, posee la información Geográfica dentro de su Sistema de Información Cartográfica Estadística Geoereferenciada del Ecuador la cual se encuentra en formato de Geodatabases bajo plataforma de ESRI y shapefile, para acceder a esta información se procedió a solicitar la información correspondiente a la Parroquia Baños y se descargó de la página Web las coberturas correspondientes a la División Política Administrativa del Ecuador (INEC, 2010). Cartografía de la División Político Administrativa del INEC Para determinar qué información se debe publicar, fue necesario revisar el catálogo de objetos de División Político Administrativa, ya que con este se puede establecer que campos o información poseen además de verificar si existe un nexo entre esta información y la alfanumérica. En el catálogo de objetos de la División Político Administrativa del Ecuador se observa que cuenta con la información a nivel de Provincia, Cantón y Parroquia, que corresponde a la distribución político-administrativa del Ecuador. Esta información no es aceptada como

oficial ya que, según el registro oficial 934, el Comité Nacional de Límites Internos (CONALI) es la institución competente (Asamblea Nacional, 2013), pero al ser la única con la que se cuenta se utilizó la proporcionada por el INEC para el desarrollo del trabajo. Adicionalmente el catálogo de objetos provee una información muy importante que es el tipo de geometría de cada cobertura con lo que se puede establecer qué tipo de consulta y edición se puede realizar con cada una. En la tabla 1, se observa que las 3 coberturas son de tipo polígono lo que facilitará la consulta geográfica de elementos contenidos dentro de las mismas.

CATALOGO DE OBJETOS DPA COBERTURA

No.

NOMBRE DE LA

DESCRIPCIÓN

TIPO

CAPA DPA_2010

GEO_PAR2010

Parroquias del Ecuador

Polígono

GEO_CAN2010

Cantones del Ecuador

Polígono

GEO_PRO2010

Provincias del Ecuador

Polígono

Tabla 1. Catálogo de objetos DPA INEC 2010

Cartografía Censal INEC de la Parroquia BAÑOS La información cartográfica censal de la parroquia de Baños proporcionada se encuentra conformada por las siguientes coberturas: Área Amanzanada, Zona y Sector, las cuales fueron creadas con fines censales tomando en consideración criterios de levantamiento en campo como el número de viviendas de habitantes y las características del terreno (ver tabla 2).

CATALOGO DE OBJETOS – AREA AMANZANADA NOMBRE DE LA

No.

TIPO

DESCRIPCIÓN

CAPA

GEO_MAN2010

Manzanas (Área Urbana)

Polígono

GEO_SEC2010

Sectores Amanzanados (Área urbana)

Polígono

GEO_ZON2010

Zonas Amanzanadas (Área Urbana)

Polígono

GEO_AREAM2010

GEO_EJES2010

Ejes viales de las áreas amanzanadas (Manzanero Área Urbana)

Línea

GEO_EDIF2010

Edificios principales del área amanzanada (Área Urbana)

Punto

Límite de la poligonal de las áreas amanzanadas (cabeceras, capitales, etc.) (Limite parroquias Urbanas)

Polígono

Tabla 2. Catálogo de objetos del Área amanzanada (INEC, 2010)

Es importante señalar que toda la información proporcionada posee un código, relacionado con la información de la División Político Administrativa de Ecuador. Información Alfanumérica La información alfanumérica de la ciudad de Baños se obtuvo de la Base Censal 2010 (INEC, 2011), que se encuentra publicada en la página del INEC y es compatible con el programa

REDATAM

(Recuperación

Datos

Para

Áreas

Pequeñas

Por

Microcomputador),que es un software que permite procesar y mapear datos de censos y encuestas para análisis local y regional, además de obtener varios tipos de tabulados muy rápidamente, los cuales pueden ser utilizados en otros software (CELADE y CEPAL, 2010). Las variables que se utilizarán son:



Variables de población según el Censo INEC 2010 (Anexo A)



Variables de Hogar según el Censo INEC 2010 (Anexo B)



Variables del Censo de Población y Vivienda (Anexo C)

Software Para el desarrollo del aplicativo se utilizó software libre por lo que se tomó como base la infraestructura tecnológica recomendada por la SENPLADES, la cual fue tratada en el capítulo 2, y para la elección de la herramienta para el visualizador se procedió a instalar y

configurar todas las herramientas analizadas en el capítulo 2, en una máquina de pruebas, para establecer la facilidad de personalización y lo intuitivo de la interfaz, además de los manuales disponibles para su utilización.

Análisis de los visualizadores De acuerdo a lo presentado en el capítulo 2 se muestra un resumen de las principales características encontradas en cada uno de los visualizadores (ver tabla 3). Las características de las herramientas se enfocan en la complejidad del lenguaje que se utiliza para la programación y desarrollo de la aplicación, a la interfaz que posee cada uno y la posibilidad de comunicarse con otras aplicaciones (API), al cumplimiento de los estándares definidos por la OCG, la posibilidad de trabajar con formatos raster, el identificar si poseen una estructura definida para la generación y publicación de metadatos, la complejidad del ambiente de desarrollo y por último la posibilidad de personalización de visualizador. Los parámetros se presentan a continuación de las diferentes herramientas analizadas:

Parámetro de Comparación

Lenguaje

OpenLayers

GeoExt

Javascript

Geomajas

Mapbender

MapFish

Java;

Javascript;

Javascript,

Javascript

PHP

Python

OpenLayers Java; API

Javascript wms,

wmts,

tms,

wms-c,

Ext JS

Javascript

PHP

Javascript, Java, PHP

wms,wfs,wfs-

Esándares OCG

wfs

wms, wfs

t,csw

wms, wfs

Servicios Raster

Metadato

Sencillo

Complejo

Sencillo

Complejo

Sencillo

Complejo

Entorno

desarrollo Manejo de perfiles de

usuarios

(Invitado, Administrador) Personalización

Base

Postgis

Datos

Tabla 3. Comparación de Clientes Ligeros

Con el análisis de las características de las diferentes herramientas se puede determinar que herramienta se adecua mejor para el desarrollo del visualizador, acorde a la experticia de las personas encargadas del proyecto además del alcance y ventajas que ofrece el software para la generación de funcionalidades más complejas con la información.

Elección de Plataforma Tecnológica Todas las características presentadas de cada una de las herramientas para generar visualizadores son importantes y permiten elegir de manera correcta el que mejor se adapte a las necesidades y que cumpla todas las expectativas planteadas en cuanto a funcionalidad.

Considerando lo antes mencionado y debido al conocimiento en Javascript y la facilidad de personalización de la herramienta se utilizará GeoExt como cliente web para el visualizador de la ciudad de Baños con información Censal; debido a que combina las mejores características de Open Layers con los componentes de interfaz de usuario de Ext JS en un framework. Con lo que se puede lograr construir una aplicación GIS con funcionalidades y características de las desarrolladas para escritorio, pero a la vez liviana de tal forma que pueda ser utilizada para la Web sin inconvenientes. Una vez definida la herramienta a utilizar se establece que para la generación de la geodatabase se utilizará Postgres, que es un sistema de gestión de bases de datos de código abierto muy potente que adicionalmente cuenta con su extensión para manejar Bases de Datos Geográficas (Postgis) (Martinez, 2010), que como se mencionó anteriormente es la plataforma elegida por la Infraestructura de Datos Espaciales del Ecuador. A continuación, se presenta la infraestructura tecnológica a utilizar (ver tabla 4).

Tipo

Software

Base de Datos

Postgres

Extensión Espacial

Postgis

Servidor de Mapas

Geoserver

Visualizador

GeoExt

Versión 9.1 2.0.1 2.2

Tabla 4. Software a ser utilizado para Plataforma Geográfica

3.5.

ANALISIS DE LAS NECESIDADES DEL SISTEMA

El sistema a desarrollar debe tener una plataforma geográfica libre, la cual garantice el acceso a la información geoespacial censal de la ciudad de Baños a través de servicios de mapas WMS y WFS, además de permitir la posibilidad de interoperación con la información de otras instituciones que se encuentren dentro de la Infraestructura de Datos Espaciales del Ecuador. El diagrama de Modelo de Casos de Uso (ver ilustración 16) muestra las funcionalidades y los elementos que se deben considerar en el sistema.

Visualizador de Coberturas Geográficas y Atributos

Interoperabilidad con IDGE Visualizador Autentificación Administrador

Consulta de Coberturas Geográficas y Atributos Visitante

Usuario

Edición de Elementos Geográficas y Atributos

Creación de Elementos Geográficas y Atributos

Ilustración 16. Diagrama Modelo de Casos de Uso

A continuación, se detallan los principales elementos que tiene el sistema: Visualizador de Coberturas Geográficas y Atributos debe permitir la generación de un mapa en la web. Interoperabilidad con IDG sirve para compartir información con las instituciones que trabajan bajo los estándares definidos por la OSGeo con lo que se garantiza el poder enriquecer la información presentada con datos externos. Consulta de Coberturas Geográficas y Atributos muestra la información alfanumérica de los elementos geográficos que se requieran. Creación y Edición de Elementos Geográficos y Atributos Para el acceso a las diferentes funcionalidades el sistema contará con roles de usuario y de visitante, el usuario podrá realizar cambios dentro de las coberturas y los atributos, y el visitante solo podrá realizar consultas, las cuales no modificaran o realizaran ningún cambio en la base geográfica o alfanumérica. El funcionamiento del visualizador se encuentra representado en el siguiente diagrama de flujo (ver ilustración 17).

VISUALIZADOR DE MAPAS

INICIO

Elegir variable censal

CONSULTA BASE

Existe

Elegir Nivel Geográfico

CONSULTA BASE

EXISTE

SI NO NO GENERACION SERVICIO DE MAPAS

FIN

Ilustración 17. Diagrama de Consulta de Servicios de Mapas

El diagrama de flujo muestra el proceso funcional del visualizador. Inicialmente el usuario realiza la acción de elegir la variable censal que desee consultar, aquí se muestran las variables disponibles, una vez seleccionada la variable alfanumérica se procede a elegir el nivel geográfico en el cual se quiere representar la información que de existir se muestra en un mapa. El elegir primero la variable a consultar permite que solo se muestre esa información alfanumérica con lo que no se carga toda la información de la base alfanumérica en el mapa y se garantiza la visualización más rápidamente de la misma, esto debido a la gran

cantidad de información que se puede atar a la información geográfica ya que no puede ser solamente censal.

3.6.

DISEÑO RECOMENDADO DEL SISTEMA

3.6.1.

Diseño Lógico

Para satisfacer los requerimientos que se han planteado en esta fase, es el momento de describir detalladamente las especificaciones del nuevo Sistema, como son las entradas, las salidas, los archivos, bases de datos y sus procedimientos (ver ilustración 18).

Ilustración 18. Diseño Lógico de la base de datos del visualizador de mapas

Una vez analizada la información en el diseño lógico del visualizador de los mapas se plasmaron las relaciones existentes entre las diferentes coberturas y a posibilidad de interacción o consulta entre las mismas. Diseño Físico

Se utilizó dos tipos de estructuras, los del tipo alfanumérico que almacenan toda la información de las entidades; y las del tipo geográfico. Diseño Físico con Información Alfanumérica Después del estudio lógico del Sistema, fue necesario tener en cuenta las siguientes consideraciones para el diseño físico:

Preparación de Información Alfanumérica Una vez seleccionadas las variables e indicadores censales con los que se va a trabajar se realiza la consulta en el REDATAM (ver ilustración 19).

Ilustración 19. Información Procesada en REDATAM

Como se puede observar la información del REDATAM se encuentra formateada para presentar los resultados al usuario de forma entendible y agradable, pero no puede ser incorporada al gestor base de datos por poseer un formato que no es reconocible por el mismo, por lo que es necesario reestructurarla para insertarla a la base en la que se quiere trabajar. Debido a esto se procedió a colocar la información obtenida en tablas en columnas que contienen la información de las variables (ver ilustración 20).

Ilustración 20. Información alfanumérica preparada

Diseño Físico con Información Geográfica La información geográfica utilizada como se mencionó anteriormente es la generada por el INEC, detallada a continuación. Información Cartográfica de la División Política Administrativa Se analiza la información de la División Político Administrativa obtenida del INEC correspondiente a la información de Provincia, Cantón y Parroquia del Ecuador. La información es compatible con cualquier programa SIG (ver ilustración 21), de esta forma se puede analizar los elementos que componen la información y las tablas de atributos, con lo cual se puede establecer visualmente y alfanuméricamente si se encuentra completa a nivel país.

Ilustración 21. Coberturas DPA visualizadas en QuantumGIS

A continuación, se presentan las tablas de la información a nivel provincial, cantonal y parroquial con sus respectivos catálogos de objetos, los cuáles fueron obtenidos una vez analizada la información (tablas 5 a 7).

GEO_PROV2010

GEO_PRO2010

Provincias del Ecuador

DPA_PROVIN DPA_DESPRO

Código de la Provincia Nombre de la Provincia

TEXTO TEXTO

DPA_VALOR

Valor numérico que sirve para DOUBLE

20 40

colocar valores de acuerdo a Polígono

las variables que se desea representar en un mapa temáticos DPA_ANIO

Año

REI_CODIGO

Código de Regionales del INEC TEXTO

REN_CODIGO PEE_CODIGO

Código de las Regiones Naturales Código del Perfil del Ecuador

TEXTO

Tabla 5. Tabla de atributos a nivel provincial.

GEO_CAN2010

Cantonces del Ecuador

Polígono

DPA_CANTON Código del Cantón

TEXTO

DPA_DESCAN

Nombre del Cantón

TEXTO

DPA_VALOR

Valor numérico que sirve

DOUBLE

para colocar valores de acuerdo a las variables que se desea representar en un mapa temáticos DPA_ANIO

Año

DPA_PROVIN

Código de la Provincia

TEXTO

DPA_DESPRO

Nombre de la Provincia

TEXTO

Tabla 6. Tabla de atributos a nivel cantonal.

GEO_PAR2010 DPA_PARROQ

TEXTO

DOUBLE

Año

TEXTO

DPA_CANTON

Código del Cantón

TEXTO

DPA_DESCAN

Nombre del Cantón

TEXTO

DPA_PROVIN

Código de la Provincia

TEXTO

DPA_DESPRO

Nombre de la Provincia

TEXTO

DPA_DESPAR

Código de la Parroquia Nombre de la Parroquia

Valor numérico que sirve para colocar valores de DPA_VALOR GEO_PAR2010

Parroquias del Ecuador

acuerdo a las variables que se desea representar

Polígono

en un mapa temáticos

DPA_ANIO

Tabla 7. Tabla de atributos a nivel parroquial.

Definidos los campos y sus respectivos atributos se procede a la elaboración del modelo físico (ver ilustración 22).

Ilustración 22. Diseño Físico Coberturas de la División Político Administrativa

Información Cartográfica Censal de la Ciudad de Baños Las coberturas recolectadas se encuentran en formato Shapefile y se pueden abrir mediante la utilización de cualquier herramienta GIS, para la visualización de las coberturas se utilizó el software de la OSGEO Quantum Gis (ver ilustración 23).

Ilustración 23. Coberturas Censales visualizadas en Quantum GIS

Una vez cargadas las coberturas se puede acceder a la información de sus tablas y observar visualmente la cartografía, esto permitirá establecer el modelo físico. A continuación, se presentan las tablas con sus diferentes atributos, el tipo de dato, el tamaño de celda y la precisión que se encontraran contenidas en el modelo de datos (tablas 8 a 12). GEO_AREM2010 Nombre del área DPA_NOMBRE amanzanada

GEO_AREAM2010

Límite de la poligonal de las DPA_TIPO áreas amanzanadas Polígono (cabeceras, capitales, etc.)

Categoría del área amanzanada

Código completo de la DPA_PARROQ parroquia

TEXTO 50

TEXTO 20

Tabla 8. Tabla de atributos a nivel de área amanzanada o ciudad.

GEO_ZON2010

DPA_ZONA

Código completo de la zona amanzanada a la que pertenece el sector Valor numérico que sirve para colocar valores de acuerdo a las variables que se desea representar en un mapa

DPA_VALOR

temáticos

DPA_ANIO

Año

TEXTO

SHORT INTEGER

TEXTO

Código completo de la parroquia a la que pertenecen DPA_PARROQ las zonas GEO_ZON2010

Zonas Polígono DPA_NOMBRE Nombre del área amanzanada Amanzanadas

DPA_TIPO

DPA_LAM

Categoría del área amanzanada

Código de lámina

DPA_CATEG

DPA_ESCALA

Precisión Geográfica en cuanto a fuentes utilizadas.

Escala utilizada en cada Plano.

TEXTO

Tabla 9. Tabla de atributos a nivel de zona censal.

GEO_SEC2010 Código completo del sector DPA_SECTOR amanzanado Valor numérico que sirve para colocar valores de acuerdo a las variables que se desea Sectores GEO_SEC2010 Polígono Amanzanados DPA_VALOR DPA_ANIO

representar en un mapa

TEXTO

SHORT INTEGER

temáticos Año

TEXTO

amanzanada a la que pertenece TEXTO

Código completo de la zona

DPA_ZONA

el sector

Tabla 10. Tabla de atributos a nivel de sector censal.

GEO_MAN2010 DPA_MANZAN Código completo de la manzana Valor numérico que sirve para colocar valores de acuerdo a las variables que se desea representar en un mapa GEO_MAN2010 Manzanas Polígono DPA_VALOR DPA_ANIO

TEXTO

SHORT INTEGER

temáticos Año

TEXTO

Código completo del sector amanzanado al que pertenece la DPA_SECTOR

manzana

Tabla 11. Tabla de atributos a nivel de manzana censal.

GEO_EDIF2010

DPA_SECTOR DPA_ANIO DPA_NOMBRE

Código completo del sector amanzanado

TEXTO

Año

TEXTO

Nombre del edificio principal

TEXTO

150

Categoría de los Edificios Edificios principales GEO_EDIF2010 del área amanzanada

Polígono DPA_TIPO

TEXTO

Tabla 12. Tabla de atributos a nivel de edificio censal.

Analizada la información geográfica con sus atributos se establece el modelo físico de la aplicación; misma que comprende la estructura de las tablas y sus diferentes atributos, para garantizar la funcionalidad del sistema. En la ilustración 24 se detallan las diferentes tablas las cuales corresponden a la información de las coberturas censales del INEC en Postgis.

Ilustración 24. Diseño Físico de la Aplicación

En el modelo se establecen los diferentes tipos de consultas que podrá realizar el usuario debido a que ya se encuentran incorporadas las variables que relacionan las tablas entre sí, en este caso se mantuvieron las definidas por el INEC que están relacionadas

directamente con la División Política Administrativa, hasta el nivel de manzana; lo que permitiría obtener consultas con información censal hasta este detalle.

3.7.

DESARROLLO DEL SISTEMA

3.7.1.

Instalación de la Plataforma Tecnológica

Una vez realizado el análisis de las diferentes herramientas y considerando lo recomendado por SENPLADES se procedió a la instalación y configuración del software base. 

Apache tomcat



Postgres



Postgis



Geoserver



Geo Ext

3.7.2.

Integración De Información Alfanumérica y Geográfica

Estructurada la información se procedió a realizar un “Join espacial” entre la información Geográfica y la alfanumérica (ver ilustración 25).

Ilustración 25. Proceso Join Espacial en ArcGis

Con este proceso se logra obtener una tabla que contiene la información alfanumérica censal y la cartográfica unida (ver ilustración 26).

Ilustración 26. Unión de Información Alfanumérica y Geográfica

3.7.3.

Generación Base de Datos

Se genera la Geodatabase BANOS utilizando Postgres, de acuerdo al modelo de datos establecido y se procede a la carga de información. Para realizar la carga correcta de la información se debe utilizar el sistema de coordenadas adecuado, que en este caso al ser del Ecuador es el correspondiente SRID 32717, al tratarse de información geográfica proyectada en el sistema UTM WGS 84 17 Sur. 3.7.4.

Generación de Servicios en Geoserver

Para la generación de WMS y WFS se debe ingresar al servidor de mapas Geoserver, el cual es una aplicación web de código abierto de gran alcance para la gestión, el almacenamiento y la presentación de los datos geoespaciales en Internet (Delipetrev, Jonoski, y Solomatine, 2014) y se procede a la configuración y carga los estilos para cada servicio de mapa.

Generación de estilo de Mapas Los estilos de mapas se los generó en formato SLD (descriptor de estilo de layers) que se encuentra en el anexo D, el cual es un lenguaje de script enfocado a dar la simbología a cada una de las diferentes coberturas las cuales posteriormente se proceden a cargar en el servidor de mapas Geoserver. Conexión de Base de Datos y publicación de coberturas en la web Se debe establecer la conexión con la base de datos en la que se encuentra la información y el servidor de mapas (ver ilustración 27), mediante la opción Create New FeatureType de Geoserver.

Ilustración 27. Publicación de coberturas Censales de la ciudad de Baños

Para la generación de servicios de mapas se deben utilizar los estándares WMS y WFS en el servidor de mapas. En Geoserver se define el tipo de servicio en la opción de publicación, como se muestra a continuación (ver ilustración 28).

Ilustración 28. Generación de WMS /WFS y asignación de Estilo

Una vez que los servicios fueron generados se pueden verificar su funcionamiento al abrirlos con el visualizador desarrollado para la visualización en layers o con Geoext (ver ilustración 29).

Ilustración 29. Visualización de las Manzanas Censales de la ciudad de Baños en Geoext

3.7.5.

Visualizador Geográfico

El Visualizador Geográfico de la Ciudad de Baños, contiene la información de los servicios de mapas con sus respectivos estilos, organizados de tal forma que puedan ser identificados fácilmente por el usuario. Simbología Elegida En el visualizador se encuentran todas las coberturas de la División Político Administrativa del Ecuador y las Coberturas Censales de la ciudad de Baños.

Coberturas Censales Para la asignación de la simbología se consideraron los siguientes aspectos con el objetivo de mantener un buen rendimiento del dibujo (ESRI, 2014): 

Utilizar formas simples para las coberturas de líneas y polígonos que resalten la información que representa.



Reducir el tamaño del texto tanto como sea posible, no utilizar sombras, halos o símbolos como llamadas.

En este contexto se procedió a asignar la simbología (ver ilustración 30). NOMBRE

SIMBOLO

CAMPO

FORMATO

CALLES (GEO_EJES)

DPA_NOMBRE

EDIFICIOS IMPORTANTES

DPA_NOMBRE NOM_EDIF

MANZANA (GEO_MAN)

DPA_MAN

NUMERO DE MANZANA

SECTOR CENSAL

DPA_SEC

NUM_SECTOR

ZONA CENSAL

DPA_ZON

NUM_ZON

AREA AMANZANADA

DPA_NOMBRE

PARROQUIA (GEO_PAR)

DPA_PAR

CANTON (GEO_CAN)

DPA_CAN

PROVINCIA(GEO_PROV)

DPA_PROV

Ilustración 30. Simbología Empleada en el Visualizador

Una vez establecida la simbología se procedió a la configuración de la misma en el visualizador y se puede observar en las Ilustraciones 31 y 32. Mapas Temáticos Para la generación de mapas temáticos se eligió la utilización de mapas coropléticos, debido a que se van a representar variables censales dentro de un área de estudio, con lo cual se puede analizar a simple vista la concentración de algún valor o la ausencia del mismo.

En este sentido, se utilizarán la paleta de tonalidades de un mismo color, lo que facilita la generación de los mapas.

Ilustración 31. Visualizador con información de la División Político Administrativa

Ilustración 32. Visualizador con información de Coberturas Censales de la Ciudad de Baños

RESULTADOS Y DISCUSION 4.1.

RESULTADOS

VISUALIZADOR El visualizador posee las herramientas de un visualizador básico como son zoom in, zoom out, paneo, además ofrecen la posibilidad de realizar la impresión del mapa, para la realización de las pruebas de funcionalidad se procederá a utilizar cada una de las herramientas disponibles. Identificar Esta herramienta permite seleccionar el elemento geográfico en el Servicio de Mapas y brinda la posibilidad de realizar la identificación de los elementos geográficos con sus respectivos atributos.

Ilustración 33. Herramienta identificar un elemento geográfico

Por ejemplo, se elige la información del sector 180250001003, en el que se encuentra asociada las variables del censo, aquí se puede revisar cuanta población existe en ese sector y se puede identificar en qué lugar de la parroquia se encuentra (ver ilustración 33). Consultar Permite realizar la consulta de 2 formas, mediante la selección de los elementos geográficos, o por la consulta de atributos (ver ilustración 34).

Ilustración 34. Consulta de elementos geográficos por sus atributos

Edición y Creación de la Información Geográfica y atributos Para realizar la edición de los atributos y los elementos geográficos se debe proceder a ingresar al visualizador con los claves y usuarios correspondientes al perfil de editor, una vez listo se procede a seleccionar la cobertura sobre la cual se quiere trabajar y la misma se vuelve editable, brindando la posibilidad de eliminar ciertos elementos cambiar la forma de algunos o crear nuevos, siempre y cuando se hayan definido como servicios WFS a la cobertura sobre la que se desea trabajar (ver ilustración 35).

Es importante indicar que las modificaciones realizadas desde la herramienta se almacenan en la base de datos, lo que provee una base actualizada sin la necesidad de que el usuario sea un experto en el manejo de software gis.

Ilustración 35. Edición de los elementos geográficos y sus atributos

Generación de Mapas Temáticos Los mapas temáticos se integran como servicios de mapas, pero aún son muy básicos y no permite la impresión de los mismos o exportación a otros formatos para poder visualizarlos de mejor manera, se cargan de forma rápida y muestran la leyenda con la simbología utilizada (ver ilustración 36).

Ilustración 36. Generación de mapas temáticos de acuerdo a una variable censal (Población a nivel de Provincia)

Conectarse con servicios de otras instituciones Permite la interoperaciรณn con los servicios de mapas de otras instituciones que fueron desarrollados bajo los estรกndares definidos por la OSGEO (ver ilustraciones 37 y 38).

Ilustraciรณn 37. Conexiรณn wms del Instituto Geogrรกfico Militar

IlustraciĂłn 38. Servicios de mapas del IGM (VĂas) agregadas al visualizador

En la tabla 13 se detallan los resultados de las funcionalidades probadas: Funcionalidad Creación de elementos Geográficos Edición de elementos Geográficos Edición de atributos alfanuméricos

Cumple Si Si Si

% 100 100 100 100

Consulta de coberturas y atributos

Si 50

Generación de Mapas Temáticos

Si Si

Observación A los servicios generados en formato WFS la herramienta permite la creación de nuevos elementos, así como la edición de los ya existentes Permite la consulta de los atributos de la información publicada como WMS y WFS Los mapas temáticos son muy básicos no permite elegir entre una variedad de tonos para su clasificación, no permite diseñar el mapa o agregar elementos marginales, no da la opción de imprimir o exportar a otro formato no permite la conexión con una herramienta de metadatos

Interoperabilidad con otras herramientas

100 Estándares OSGEO

Es totalmente compatible con los estándares OSGEO al ser probada por la organización

Tabla 13. Principales funcionalidades del visualizador

4.2.

DISCUSION

INFORMACIÓN A PUBLICAR La información censal es el principal instrumento para establecer la realidad de la población, y su uso radica en que permite a los tomadores de decisiones definir las correctas políticas públicas para alcanzar los objetivos propuestos. En ese sentido es prioritario que la población acceda y entienda la información censal levantada, con el fin de que razone su realidad con respecto al país. La información cartográfica permitirá ubicar espacialmente las principales necesidades de la población, obtenidas como resultado del censo 2010 del Ecuador. Con estos antecedentes, se procedió a evaluar la información alfanumérica censal en conjunto con la información cartográfica, logrando identificar que tienen un campo en común lo que permitirá unir ambos datos, logrando cumplir el objetivo del presente trabajo, y que sirvió como base para los siguientes pasos. Base de datos El proceso de estructuración de la información Censal fue un proceso largo pero necesario para obtener una base de datos alfanumérica empatada a la información cartográfica. Problemas a la obtención información El no contar con la información censal alfanumérica en un formato de base de datos, debido a que los datos fueron obtenidos mediante el programa REDATAM, limitando de cierta forma el ingreso de esta información a la base de datos, por el tiempo que conlleva organizarla y formatearlas adecuadamente, por lo que se debería gestionar con el INEC la obtención de la información en el formato que se requiera. La información geográfica censal al igual que la alfanumérica se encuentra colgada en la página web del INEC, pero si no se descarga correctamente o no se encuentra la última versión actualizada no se debería utilizar, ya que podría presentar errores de precisión o topológicos. Adicionalmente se podrían incluir otras coberturas que enriquecería más el visualizador, pero que aún no se encuentran liberadas como vías estatales, ríos o lugares turísticos.

Soluciones potenciales de obtención de información Para la gestión de la información alfanumérica al igual que la cartográfica se debería analizar el solicitar con un formulario denominado acuerdo de uso la información, el cual se lo entrega en la institución y suele demorar de una a dos semanas en ser aceptada y entregada la información en el formato requerido, lo que puede retrasar el desarrollo de alguna actividad planificada. A pesar de que existe información que aún no se encuentra liberada pueden ser incorporadas al visualizador debido a que poseen los mismos estándares y son interoperables, ya que la mayoría de las instituciones públicas ha creado su IEDG y han generado servicios que pueden ser usados por el visualizador.

PLATAFORMA INTEROPERABLE Las pruebas son importantes al momento de medir que tan robusta y eficiente es la aplicación y la infraestructura tecnológica con la que fue diseñada, y en caso de que existan errores o problemas durante su ejecución, detectarlos, identificarlos y corregirlos para lo cual se analizaron diferentes aspectos de la plataforma definida. Una de las características que se analizó es el ambiente intuitivo, con lo que se busca mejorar en gran medida la experiencia del usuario con el visualizador debido a que con esto no se necesita tener una inducción o leer un manual antes de iniciar a utilizarlo, facilitando en gran medida el uso del mismo. Ya que se ha demostrado que las páginas que contienen un alto grado de dificultad en el manejo desde el inicio molestan al usuario lo que provoca que abandone dicha página (Hassan Montero y Martín Fernández, 2002). En base a lo anterior y a las características de cada uno de los visualizadores se descartaron varios clientes livianos que se analizaron como se puede apreciar en la tabla 3 específicamente en el parámetro de comparación personalización en el cual se midió el nivel de complejidad que involucra la modificación de la presentación del visualizador adicional al entorno de desarrollo en el cual se mide el nivel de dificultad basado en el conocimiento de ciertas herramientas informáticas.

Otro aspecto que se considero es la relevancia de la información geográfica alfanumérica censal presentada, y se determinó que es importante para los ciudadanos saber la situación de su ciudad con respecto al nivel de cobertura de servicios básico, que puede influir en la petición a los organismos competentes a los sectores menos atendidos, ya que la información visual generada sobre la cartografía de la ciudad es más fácil de manejar y de analizar para la mayoría de las personas. En el presente trabajo se ha intentado satisfacer las expectativas del usuario que ingresan a la página, dejando de lado los errores más comunes al momento de diseñar una página web (Rojo, 2013). A continuación de exponen los mas relevantes:



La carga lenta de la página y las aplicaciones que lo componen, ya que con el avance de la tecnología el usuario busca páginas que no lo demoren en la consulta de información que busca.



Contenido web obsoleto de la página, el tener un diseño que no sea fácil de usar para el usuario

Las Pruebas de Rendimiento de la aplicación se realizaron ejecutando consultas a las variables del censo de población y vivienda 2010 cargadas en el sistema, estableciendo que el rendimiento del sistema es respetable. Para lo cual se consideró los resultados obtenidos por Quizhpe (2009), la velocidad de consulta óptima (SELECT) en la base de datos Postgres es de alrededor de 7 milisegundos por fila de datos, la cual se obtuvo en la aplicación. Lo cual combinado con el cacheo del mapa en la Web hace que sea muy rápido la presentación de resultados. Con estos resultados, se logró establecer que las funcionalidades integradas en el sistema muestran la visualización de la cartografía de manera rápida además que el entorno es amigable e intuitivo con el usuario lo que facilitó la ejecución de las pruebas. La implementación de este sistema permitiría el acceso a los usuarios que lo requieren a la cartografía y datos censales proporcionados por el Instituto Nacional de Estadística y Censos por medio de la Web.

El sistema también brinda la posibilidad de trabajar con servicios de mapas WMS y WFS, al proveer la capacidad de realizar consultas espaciales y análisis de la información directamente sobre el visualizador sin la necesidad de solicitar las coberturas en formato shapefile, el cual es un trámite largo. El haber creado servicios de tipo WFS permite editar directamente sobre la base y guardar estos cambios permanentes. Una de las características más importantes del presente sistema se refiere a la interoperabilidad con las instituciones generadoras de información geográfica, para lo cual se trabajó con los estándares definidos por la OSGEO. Al realizar las pruebas de interconexión se obtuvieron resultados satisfactorios ya que se lograron cargar servicios de mapas del IGM, los cuales se presentaron en el visualizador que se desarrolló en la Ilustración 37. INCONVENIENTES Y SOLUCIONES Uno de los inconvenientes que se encontró para la realización del presente trabajo fue la escaza información técnica actualizada referente a los clientes ligeros libres y servidores de mapas, lo que en cierta medida dificulta la utilización de todas las funcionalidades que ofrecen, así como a personalización de los visualizadores para la presentación de información, por lo que para mejorar la aplicación se podría usar una plataforma híbrida (licenciada y OpenSource) usando lo mejor de ambas tecnologías garantizando una infraestructura que soporte gran cantidad de información y muestre la información de forma más agradable. Otro parámetro que no se puede dejar de lado es el tecnológico desde las características del servidor, el ancho de banda del internet y el computador que poseen los usuarios en el Ecuador, ya que esto puede limitar de cierta forma la funcionalidad y la presentación de la información en el visualizador de manera más atractiva como puede ser los gráficos en 3D, ya que al incluirlos se logra un consumo más alto de recursos pudiendo demorar la presentación de la información.

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

El permitir el acceso a la información cuando lo requiera el usuario sin importar su localización, fue logrado con la ayuda de la tecnología web, y con la correcta elección de las herramientas de tipo libre para su desarrollo, con lo que se puede garantizar estabilidad e interoperabilidad con los nodos generadores de información geográfica. El presente trabajo fue basado en estándares, para lo cual se utilizó la plataforma tecnológica recomendada por la SENPLADES, según el documento (SENPLADES, 2007) garantizando de esta manera la generación de servicios de mapas WMS y WFS, cumpliendo especificaciones definidas por la Norma ISO 9100 y del Open GeospatialConsortium (Instituto Nacional de Normalización, 2012), con lo cual se garantiza la calidad de la información geográfica publicada y la interoperabilidad con las instituciones que conforman los nodos del Sistema Nacional de Información (SNI). Luego de realizar un análisis sobre las diferentes herramientas que permiten la generación de visualizadores geográficos se establece que el software libre generado o auspiciado por la OSGEO más adaptable a la funcionalidad que se busca en el presente trabajo es el GeoExt, la misma que se encuentra dentro de la Suite OpenGeo, lo que facilita la instalación y actualización de la plataforma seleccionada. El visualizador realizado permite el enlace entre la cartografía generada por el Instituto Nacional de Estadística y Censos INEC, a la información alfanumérica disponible de algunas variables como población, nivel de educación y cobertura de servicios básicos obtenidos como resultados del último censo realizado en el Ecuador. Se recomienda utilizar el software GEONETWORK como servidor de metadatos, para formar parte de la Infraestructura de Datos Geográfica del Ecuador IEDG, para compartir información, manteniendo el estándar de interoperabilidad entre todas las instituciones públicas y privadas que lo conforman. El resultado de la investigación muestra que la correcta implementación de un sistema de información geográfica, es una herramienta relevante para la toma de decisiones de un país, por lo que debería implementarse con toda la información disponible.

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Por

qué

utilizar

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son

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Porque

los

usuarios

abandonan

página

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ANEXO A Información Censal de Población y Vivienda

Nombre deNombre de la la entidad

9 9.1

Rótulo

Tipo

Rango

Alias

Grupo

variable

PERSONA

Persona P00

Número de orden de

ene-50

Identificación

la persona en el hogar 9.2

P01

Sexo

01-feb

SEXO

General

9.3

P02

Parentesco o relación

01-dic

PARENT

General

EDAD

General

con el/la jefe/a del hogar 9.4

P03

Edad

0-120

9.5

GEDAD

Grupos quinquenales

ene-22

General

01-mar

General

01-dic

General

de edad 9.6

GRANEDAD

Grandes grupos

edad 9.7

P04M

Mes de nacimiento

9.8

P04A

Año de nacimiento

1890-

General

2010 9.9

P05

Tiene

cédula

01-feb

CEDULA

General

Está inscrito en el

01-feb

REGCIVIL

General

01-sep

SEGPRIV

General

01-sep

DISCAP

Discapacidad

01-sep

DMENTAL

Discapacidad

02-sep

LISIADO

Discapacidad

03-sep

CEGUERA

Discapacidad

ciudadanía ecuatoriana 9.10

P06

Registro Civil 9.11

P07

Tiene seguro de salud privado

9.12

P08

Discapacidad permanente por más de un año

9.13

P091

Discapacidad Intelectual

(Retardo

mental) 9.14

P092

Discapacidad Motora

Físico-

(Parálisis

amputaciones) 9.15

P093

Discapacidad (Ceguera)

Visual

9.16

P094

Discapacidad Auditiva

04-sep

SORDERA

Discapacidad

05-sep

MENTAL

Discapacidad

01-sep

(Sordera) 9.17

P095

Discapacidad Mental (enfermedades psiquiátricas, locura)

9.18

P10

Asiste actualmente a establecimiento

Discapacidad

educación especial 9.19

P11L

Lugar de nacimiento

01-mar

LUGNAC

Migración

9.20

P11P

Provincia

ene-90

PRONAC

Migración

Cantón de nacimiento

CANNAC

Migración

PARNAC

Migración

ANLLEGA

Migración

nacimiento 9.21

P11C

1019004

9.22

P11PQ

Ciudad o parroquia

rural de nacimiento 9.23

P11A

900451

Año de llegada al

Ecuador 9.24

P12L

10150-

19052010

Lugar de residencia

01-mar

LUGVIV

Migración

ene-99

PROVIV

Migración

Cantón de residencia

CANVIV

Migración

PARVIV

Migración

habitual 9.25

P12P

Provincia residencia habitual

9.26

P12C

habitual 9.27

P12PQ

9004

Ciudad o parroquia rural

101-

residencia

10150900451

habitual 9.28

P13L

Lugar

donde

vivía

hace

años

01-abr

LUGCIN

Migración

ene-99

PROCIN

Migración

CANCIN

Migración

PARCIN

Migración

(Noviembre 2005) 9.29

P13P

Provincia donde vivía hace

años

(Noviembre 2005) 9.30

P13C

Cantón donde vivía hace

años

1019999

(Noviembre 2005) 9.31

P13PQ

Ciudad o parroquia

rural donde vivía hace

10150999999

5 años (Noviembre 2005) 9.32

P141P

padre

habla(ba)

01-ene

Idiomas

habitualmente idioma Indígena 9.33

P141M

La madre habla(ba)

01-ene

Idiomas

02-feb

Idiomas

02-feb

Idiomas

03-mar

Idiomas

03-mar

Idiomas

04-abr

Idiomas

04-abr

Idiomas

habitualmente idioma Indígena 9.34

P142P

padre

habla(ba)

habitualmente idioma Castellano/Español 9.35

P142M

La madre habla(ba) habitualmente idioma Castellano/Español

9.36

P143P

padre

habla(ba)

habitualmente idioma Extranjero 9.37

P143M

La madre habla(ba) habitualmente idioma Extranjero

9.38

P144P

El padre no habla(ba) habitualmente ningún idioma

9.39

P144M

La madre no habla(ba) habitualmente ningún idioma

9.40

P151

Habla idioma Indígena

01-feb

9.41

P151C

Idioma Indígena que

ene-88

02-feb

Idiomas

idioma

03-mar

Idiomas

ningún

04-abr

Idiomas

01-ago

ETNIA

Etnia

ene-99

NACIONA

Etnia

01-ene

LENGUA

Idiomas

habla 9.42

P152

Habla

idioma

Catellano/Español 9.43

P153

Habla Extranjero

9.44

P154

habla

Idioma 9.45

P16

Autoidentificación según su cultura y costumbres

9.46

P17

Nacionalidad o Pueblo Indígena

que

pertenece 9.47

P181

Niño(a) participa en Programa del INFA

Infantes

9.48

P182

Niño(a) participa en Programa

del

Ministerio

02-feb

Infantes

03-mar

Infantes

04-abr

Infantes

05-may

Infantes

06-sep

Infantes

07-sep

Infantes

Educación 9.49

P183

Niño(a) participa en Programa de Centro infantil privado

9.50

P184

Niño(a) participa en Programa de Centro infantil público

9.51

P185

Niño(a) participa en Otro programas

9.52

P186

Niño(a) le cuida la madre,

padre,

familiares o conocidos gratis 9.53

P187

Niño(a)

cuida

familiares o conocidos pagándoles 9.54

P19

Sabe leer y escribir

01-feb

ALFAB

Educación

9.55

P20T

En los últimos seis

01-sep

CELULAR

Tics

01-sep

INTERNET

Tics

01-sep

Tics

01-feb

ASISTE

Educación

01-abr

ene-99

NIVINS

Educación

01-oct

GRADO

Educación

meses

utilizado

Teléfono Celular 9.56

P20I

En los últimos seis meses

utilizado

Internet 9.57

P20C

En los últimos seis meses

utilizado

Computadora 9.58

P21

Asiste actualmente a un establecimiento de enseñanza regular

9.59

P22

Establecimiento

Educación

enseñanza regular al que asiste 9.60

P23

Nivel de instrucción más alto al que asiste o asistió

9.61

P24

Grado, curso o año más alto que asiste o

asistió 9.62

GRAESC

Grados de escolaridad

0-25

Educación

0-30

Educación

(Sistema Actual) 9.63

GRAESCSA

Grados de escolaridad (Sistema Anterior)

9.64

P25

Tiene título de ciclo

01-sep

TIENTIT

Educación

TITUNI

Educación

postbachillerato, superior o postgrado 9.65

P26

Título

ciclo

1-999

postbachillerato, superior o postgrado 9.66

P27

Qué hizo la semana

01-jul

HISEMP

Trabajo

ALOMEJOR

Trabajo

pasada 9.67

P28

Si NO ha trabajado

01-jul

9.68

TIPOACT

Tipo de actividad

ene-13

9.69

RAMACT

Rama

actividad

ene-23

RAMA2

Trabajo

Grupo de ocupación

01-dic

OCUP2

Trabajo

01-sep

CATOCU

Trabajo

01-oct

horas

Trabajo dentro o fuera

01-sep

Trabajo

(Primer nivel) 9.70

GRUOCU

(Primer Nivel) 9.71

P31

Categoría ocupación

9.72

CATOCUP

Categoría

Trabajo

ocupación 9.73

P32

Número

1-140

HORAS

Trabajo

trabajadas 9.74

P33

Trabajo

del hogar 9.75

P34

Estado conyugal

01-jun

ESTCIV

General

9.76

P35

Aporte o afiliación a la

01-sep

AFILIADO

General

Seguridad Social 9.77

P36

Total de hijos e hijas

0-99

HIJVIV

Fecundidad

0-99

HVTOTHOM

Fecundidad

0-99

HVTOTMUJ

Fecundidad

0-99

HVIACT

Fecundidad

nacidos vivos tenidos 9.78

P36H

Total de hijos nacidos vivos

9.79

P36M

Total de hijas nacidas vivas

9.80

P37

Total de hijos e hijas que

están

actualmente

vivos

ANEXO B Variables de Hogar según el Censo INEC 2010

8 8.1

Nombre de

la entidad

la variable

HOGAR

Rótulo

Tipo

Rango

Alias

Grupo

1-6

NUMHOG

Identificación

0-20

SUMDOR

Facilidades

Hogar H00

Número

del hogar en la

vivienda 8.2

H01

Número

dormitorios

exclusivos en el hogar 8.3

H01N

Ningún dormitorio

0-0

Facilidades

8.4

H02

Cocina exclusiva

1-2

COCINA

Facilidades

8.5

H03

Servicio higiénico o escusado

1-3

SERHIG

Facilidades

1-3

DUCHA

Facilidades

1-7

COMBUS

Facilidades

del hogar 8.6

H04

Instalaciones y/o ducha para bañarse

8.7

H05

Principal

combustible

energía para cocinar 8.8

H06

Procedencia agua para tomar

1-5

AGUA

Facilidades

8.9

H07

Disponibilidad

teléfono

1-2

TELEF

Tics

teléfono

1-2

CELULAR

Tics

convencional 8.10

H08

Disponibilidad celular

8.11

H09

Disponibilidad de internet

1-2

INTERNET

Tics

8.12

H10

Dispone de computadora

1-2

Tics

8.13

H11

Dispone

por

1-2

CABLE

Equipamiento

Total de personas que trabajan

1-25

Trabajo

1-2

Educación

1-10

Educación

1-7

televisión

cable 8.17

H13B

fuera de la ciudad o parroquia rural 8.18

H14A

Alguien estudia fuera de la ciudad o parroquia rural

8.19

H14B

Total

personas

que

estudian fuera de la ciudad o parroquia rural 8.20

H15

Tenencia o propiedad de la vivienda

TENVIV

Ocupación

8.21

Recibió dinero del exterior en

1-2

Remesas

1-2

MIGHOG

Emigración

1-7

TOTMIG

Emigración

el año 2010 8.22

M2A

Viajaron

extranjero

todavía no regresan desde noviembre 2001 8.23

M2B

Total de personas que viajaron al exterior desde noviembre 2001

8.24

TOTPER

Total de personas en el hogar

Totales

4250 8.25

TOTHOM

Total de hombres en el hogar

Totales

4250 8.26

TOTMUJ

Total de mujeres en el hogar

04250

ANEXO C Variables del Censo de Población y Vivienda

Población

Sexo Parentesco o relación con el Jefe de hogar Edad Discapacidad permanente Autoidentificación Nacionalidad o pueblo indígena Sabe leer y Escribir Asiste actualmente a un establecimiento de educación Nivel de instrucción más alto Estado conyugal

Migrante

Sexo del migrante Actual país de residencia Principal motivo del viaje

Totales

ANEXO D

Estilo generado para el visualizador de la cobertura Manzana Censal

Manzana.sld

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