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Tesis de Maestría Presentada para el Programa UNIGIS MSc En: Departamento de Geomática – Z_GIS Universidad de Salzburg

Geoservicio web para el análisis de la representatividad ecosistémica Aporte al diseño y gestión del Subsistema de Áreas Marinas Protegidas de Colombia

Geo-web service for analysing ecological representativeness: Contribution to the design and management of Colombian Protected Marine Areas Subsystem por

Ingeniera Carolina Segura Quintero 01524659 A thesis submitted in partial fulfilment of the requirements of the degree of Master of Science– MSc Supervisor:

Leonardo Zurita Arthos PhD

Bogotá - Colombia, Junio 2019

..

AGRADECIMIENTOS Al INVEMAR y al proyecto GEF-SAMP, por permitir promover retos e ideas innovadoras y abrir el camino para hacerlas realidad.

A cada uno de los miembros del grupo base de desarrollo y a los que gestaron las diferentes iniciativas para poder construir el Sistema de Soporte a la toma de Decisiones para el Subsistema de Áreas Marinas Protegidas.

David Alonso, José Geraltz, Julio Bohórquez, Julián Pizarro, Leonardo Arias, Jiner Bolaños, Daniel Rozo, Carolina García, Pilar Lozano, Paula Sierra. Sus ideas, sus aportes, su conocimiento, su gestión. Gracias.

A UNIGIS América Latina, por toda su paciencia, apoyo y gestión.

A Aquabiósfera, por impulsarme y permitirme terminar este proceso.

DEDICATORIA A ti esposo, que acompaĂąas con firmeza cada paso como un solo proyecto, A ti, esperada y anhelada hija, que iluminas mi presente y mi futuro, A ti mami, que con todo tu amor me apoyas e impulsas.

Los amo!

RESUMEN Acorde con los compromisos Internacionales que Colombia ha adquirido, al año 2020 su sistema nacional de áreas marinas protegidas debe conservar el 10% de las zonas marinas y costeras, especialmente aquellas de particular importancia biológica, por medio de un Subsistema de Áreas Marinas Protegidas -SAMP, ecológicamente representativo y bien conectado. Por esta razón la presencia de objetos de conservación -OdC, debe evaluarse para asegurar que su representación bajo figuras de protección sea suficiente.

En el marco del Sistema de Soporte a las Decisiones del SAMP 1 – SSD-SAMP, el presente trabajo de tesis buscó diseñar e implementar en plataforma Web una herramienta para la evaluación de la representatividad de los OdC2 en las áreas protegidas existentes, incluyendo el diseño de nuevas áreas marinas protegidas y la evaluación en línea de diferentes alternativas para mejorarla, aplicando técnicas SIG enmarcadas en la metodología de soporte a la toma de decisiones. Para lograrlo, se estructuró un SIG con la distribución de los OdC y los límites de las áreas protegidas de las zonas marinas y costeras de Caribe y Pacifico colombiano, a partir de la integración de información de diferentes fuentes, consolidando así la base de conocimiento del SSD-SAMP. A partir del levantamiento de requerimientos, diseño de casos de uso y diseño de esquemas para el desarrollo de software, se diseñaron y construyeron herramientas que permiten al usuario del Sistema consultar en línea, la base de conocimiento o situación actual de la representatividad apoyado con reportes cuantitativos, cualitativos y espaciales.

A demás dispone el uso de funcionalidades para proponer y evaluar nuevas áreas marinas protegidas y finalmente permite hacer el seguimiento de los cambios en la representatividad como parte del cumplimiento de los objetivos del SAMP, planteados en cuanto a metas de conservación de cada uno de los OdC. Palabras clave: Sistema de Soporte a las Decisiones, SSD, SIG, Áreas Marinas Protegidas, AMP, Geo-servicio.

1 2

SAMP - Subsistema de Áreas Marinas Protegidas OdC – Objeto de Conservación.

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ABSTRACT In line with the international commitments that Colombia has agreed to, its national system of protected marine areas must conserve 10% of coastal and marine zones by 2020, especially areas of particular biological importance. This has to be achieved through a Subsystem of Protected Marine Areas that is ecologically representative and well connected. For this reason, established conservation targets have to be evaluated in order to ensure that measures for protection efforts are taken.

Considering the context of the SAMP3 Decision Support System, this thesis aims to design and implement a geo-web tool for evaluating the representativeness of conservation targets in existing protected areas, including the design of potential new protected marine areas and the online evaluation of different management alternatives applying GIS-based decision making techniques. To achieve this goal, a Geographic Information System was designed for the marine and coastal areas of Colombian Pacific, integrating information from different sources, thus consolidating the knowledge base of the SAMP Decision Support System. Based on a needs-analysis, use cases and a software development scheme were designed and a geo-web service was built that allows user to consult online the current situation and knowledge base for the SAMP. This service also provides functionalities to propose and evaluate new protected marine areas and finally allow monitoring changes in ecological representativeness as part of fulfilling the objectives of the SAMP in terms of conservation goals.

Keywords: Decision Support System, DSS, GIS, Marine Protected Areas, MPA, Geo-service.

3

SAM-P - Subsistema de Ă reas Marinas Protegidas

6

TABLA DE CONTENIDO

1. INTRODUCCIÓN ...................................................................................................... 15 1.1. ANTECEDENTES .................................................................................................. 15 1.1.1. El Subsistema de Áreas Marinas Protegidas de Colombia -SAMP ...................... 16 1.1.2. El Sistema de Soporte a la Toma de Decisiones del Subsistema de Áreas Marinas Protegidas - SSD-SAMP .................................................................................... 17 1.1.2.1. Visión y objetivo del SSD-SAMP ......................................................................... 18 1.1.2.2. Aspectos conceptuales y de diseño del SSD-SAMP............................................ 19 1.1.2.3. Aspectos tecnológicos y de diseño físico............................................................. 21 1.2. OBJETIVO GENERAL ........................................................................................... 22 1.3. OBJETIVOS ESPECÍFICOS .................................................................................. 22 1.3.1. Análisis de los Objetivos ...................................................................................... 23 1.4. PREGUNTAS DE INVESTIGACIÓN ...................................................................... 24 1.5. HIPÓTESIS ............................................................................................................ 25 1.6. JUSTIFICACIÓN .................................................................................................... 25 1.7. ALCANCE .............................................................................................................. 27 2. MARCO TEÓRICO ................................................................................................... 28 2.1. EL PROCESO DE TOMA DE DECISIONES .......................................................... 30 2.2. SISTEMAS DE INFORMACIÓN GEOGRÁFICA .................................................... 31 2.3. SSD CON COMPONENTE ESPACIAL .................................................................. 33 3. METODOLOGÍA ....................................................................................................... 37 3.1. ÁREA DE ESTUDIO ............................................................................................... 37 3.2. ESTRUCTURA DEL SISTEMA DE INFORMACIÓN GEOREFERENCIADO ......... 39 3.3. HERRAMIENTAS PARA EL ANÁLISIS DE LA REPRESENTATIVIDAD .............. 43 3.3.1. Diagnóstico ......................................................................................................... 44 3.3.2. Diseño ................................................................................................................. 45 3.3.3. Desarrollo ............................................................................................................ 50 4. RESULTADOS Y ANÁLISIS DE RESULTADOS ...................................................... 51 4.1. EL SISTEMA DE INFORMACIÓN GEOREFERENCIADO ..................................... 52 4.1.1. Análisis conceptual .............................................................................................. 53 4.1.2. Diseño lógico ....................................................................................................... 55 4.1.3. Diseño físico ........................................................................................................ 56 4.2. HERRAMIENTAS WEB PARA EL ANÁLISIS DE LA REPRESENTATIVIDAD ..... 65 4.2.1. Consultas Generales ........................................................................................... 65 4.2.1.1. Consultas de conocimiento general sobre OdC y AMP ....................................... 68

7

4.2.1.2. Consultar OdC y AMP en el mapa ....................................................................... 71 4.2.1.3. Nivel actual de protección por AMP ..................................................................... 73 4.2.1.4. Nivel actual de protección de un OdC ................................................................. 75 4.2.1.5. Consultar OdC por sitio prioritario de conservación. ............................................ 76 4.2.2. Creación de Nuevas Áreas .................................................................................. 78 4.2.3. Indicador de Representatividad ........................................................................... 84 4.3. GEO-PROCESOS Y GEO-SERVICIOS .................................................................. 85 4.4. ENLACE DE ACCESO AL SSD-SAMP.................................................................. 87 4.5. ANÁLISIS DE RESULTADOS ................................................................................ 88 5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ............................................................ 92 6. REFERENCIAS......................................................................................................... 95 ANEXOS ....................................................................................................................... 103

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LISTADO DE FIGURAS Fig. 1. Niveles de análisis para el SSD-SAMP. ........................................................... 20 Fig. 2. Elementos básicos a ser desarrollados para la integración funcional del SSDSAMP. ........................................................................................................................ 22 Fig. 3. Diagrama de medios y fines: Análisis de objetivos. .......................................... 24 Fig. 4. Diagrama de causas y efectos: Análisis del problema. ..................................... 27 Fig. 5. El proceso de toma de decisiones.................................................................... 31 Fig. 6. Esquema general de un SSD ........................................................................... 34 Fig. 7. Área de estudio ................................................................................................ 37 Fig. 8. Esquema metodológico general para el desarrollo de los componentes del geoservicio web para la evaluación de la representatividad. ....................................... 38 Fig. 9 Grupos de trabajo para el desarrollo del SSD-SAMP y herramientas para el análisis de la representatividad ................................................................................... 39 Fig. 10 Esquema ejemplo de modelo Entidad-Atributo-Relación (EAR) ...................... 40 Fig. 11. Estructura general de un catálogo de objetos geográficos ............................. 42 Fig. 12. Esquema metodológico para el desarrollo de las herramientas web de representatividad versus la metodología proceso unificado para el desarrollo de software ...................................................................................................................... 44 Fig. 13. Esquema de los módulos a desarrollar y las consultas a responder en torno a la representatividad de Obetos de Conservación –OdC en Áreas Marinas Protegidas AMP. ........................................................................................................................... 45 Fig. 14. Ejemplo de caso de uso: Requerir información de un AMP particular. ........... 49 Fig. 15. Ejemplo de esquema (wireframe) del resultado del uso de la herramienta Propuesta de nueva área. ........................................................................................... 49 Fig. 16. Extracto de mapa mental con los lineamientos base para el desarrollo de herramientas de representatividad en el SSD-SAMP. ................................................. 51 Fig. 17. Elementos a desarrollar como geo-servicios para el análisis de representatividad en el SSD-SAMP. ........................................................................... 52 Fig. 18. Esquema de las entidades espaciales Objetos de Conservación –OdC (geometría de punto, línea y polígono) y Áreas Marinas Protegidas –AMP, agrupadas como ejemplo por regionalización (Región A) y por su agrupación en el Subsistema de Áreas Marinas Protegidas –SAMP. ............................................................................. 54 Fig. 19. Modelo EAR para el SIG del análisis de representatividad............................. 56 Fig. 20. Estructura general del catálogo de objetos geográficos para el SIG del SSDSAMP / Geo-servicio de representatividad. Generado bajo los lineamientos de la NTC5661. ................................................................................................................... 57 Fig. 21. Ejemplo de la estructura implementada en la GDB. ....................................... 58 Fig. 22. Diseño de la estructura de la GDB del SIG para el módulo de representatividad en Diagrramer. ............................................................................................................ 62 Fig. 23. Estructura implementada de GDB para el módulo de representatividad......... 63 Fig. 24. Estructura de la capa de AMP, subtipos y dominios en GDB del módulo de representatividad. ....................................................................................................... 64 Fig. 25. Ejemplo de datos cargados para la capa de AMP. ......................................... 65 Fig. 26. Mapa mental para la identificación de consultas generales a desarrollarse para el SSD. ....................................................................................................................... 66 Fig. 27. Ejemplos de a) casos de uso b) Esquema de “Consultas generales” y c) el resultado implementado de su desarrollo.................................................................... 67 Fig. 28. Vista del listado de las consultas generales en el SSD-SAMP. ...................... 68 Fig. 29 Vista de la interfaz de consultas generales en el SSD-SAMP ......................... 69 Fig. 30. Ejemplo de resultado de una consulta en la herramienta de consultas generales. ................................................................................................................... 69

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Fig. 31. Ejemplo de funcionalidad de acercamiento por enlace y selección de los resultados de la consulta. ........................................................................................... 70 Fig. 32. Interfaz de la herramienta consulta en el mapa de OdC y AMP. .................... 71 Fig. 33. Reporte generado por la consulta de OdC y AMP en el mapa. ...................... 72 Fig. 34. Interfaz de la herramienta Nivel de protección por AMP. ................................ 73 Fig. 35. Vista de reportes de la herramienta nivel de protección por AMP. ................. 74 Fig. 36. Interfaz de la herramienta Nivel de protección por OdC. ................................ 75 Fig. 37. Vista de reportes de la herramienta nivel de protección por OdC. .................. 76 Fig. 38. Interfaz de la herramienta Consulta OdC por Sitio Prioritario de Conservación. ................................................................................................................................... 77 Fig. 39. Vista del reporte de la herramienta de consulta de OdC por Sitio Prioritario de conservación. ............................................................................................................. 77 Fig. 40. Mapa mental para la identificación de preguntas y soluciones para la creación de nuevas áreas. ........................................................................................................ 78 Fig. 41. Ejemplos de a) casos de uso b) Esquema de “Propuesta” y c) el resultado implementado de su desarrollo. .................................................................................. 79 Fig. 42. Vista de la interfaz de ingreso de usuario registrado. ..................................... 80 Fig. 43. Vista de la interfaz de Mis Propuestas. .......................................................... 80 Fig. 44. Vista de herramienta de análisis para la creación de propuestas de AMP. .... 81 Fig. 45. Resultado de la herramienta Crear propuesta de AMP a) tabular y b) gráfico.82 Fig. 46. Interfaz de usuario para Listar Propuestas. .................................................... 83 Fig. 47. Interfaz de ingreso al indicador de Representatividad. ................................... 84 Fig. 48. a) Interfaz de criterios del indicador de Representatividad y b) ejemplo de reporte tipo gráfico y tabla........................................................................................... 85 Fig. 49 Servicios y herramientas del SSD-SAMP, incluyendo herramientas de representatividad. ....................................................................................................... 87

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LISTADO DE TABLAS Tabla 1. Normas Técnicas Colombianas –NTC publicadas por el Comité Técnico de Normalización 028 –CTN028 de ICONTEC, aplicables al desarrollo del SSD-SAMP. 41 Tabla 2. Listado de casos de uso ............................................................................... 46 Tabla 3. Lista y definición de principales entidades implementadas en el SIG ............ 55 Tabla 4. Listado de entidades y atributos del modelo EAR. ........................................ 56 Tabla 5. Listado de atributos de la capa AMP y ejemplo ............................................. 59 Tabla 6. Ejemplos de atributos adicionales de acuerdo a la temática de la capa de OdC ................................................................................................................................... 59

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LISTADO DE ANEXOS Anexo 1. Geoproceso en Model Builder de ArcGIS del cรกlculo de la representatividad para un รกrea protegida propuesta y รกreas protegidas existentes .............................. 103

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ACRÓNIMOS AMP

Área Marina Protegida

AP

Área Protegida

APFI

Área Protegida Figura Internacional

CAR

Corporación Autónoma Regional

CI

Conservación Internacional

DMI

Distrito de Manejo Integrado

EAR

Entidad-Atributo-Relación

GEF

Fondo Para el Medio Ambiente Mundial

GEF-SAMP

Proyecto del Fondo Para el Medio Ambiente Mundial Subsistema de Áreas Marinas Protegidas de Colombia

ICDE

Infraestructura Colombiana de Datos Espaciales

ICONTEC

Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación

INVEMAR

Instituto de Investigaciones Marinas y Costeras

MADS

Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible

MINTIC

Ministerio de Tecnologías de la Información y Comunicación

NOAA

National Oceanic and Atmospheric Administration

NTC

Norma Técnica Colombiana

OdC

Objeto de conservación

OGC

Open Geospatial Consortium

ONG

Organización No Gubertamental

PNN

Parque Nacional Natural

SAMP

Subsistema de Áreas Marinas Protegidas de Colombia

SFF

Santuario de Fauna y Flora

SIAM

Sistema de Información Ambiental Marino de Colombia

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SIDAP

Sistema Departamental de Áreas Protegidas

SIG

Sistema de Información Geográfica

SILAP

Sistema Local de Áreas Protegidas

SINA

Sistema Nacional Ambiental

SINAP

Sistema Nacional de Áreas Protegidas

SIRAP

Sistema Regional de Áreas Protegidas

SPC

Sitio prioritario de conservación

SSD

Sistema de Soporte a las Decisiones

SSD-SAMP

Sistema de Soporte a las Decisiones del Subsistema de Áreas Marinas Protegidas de Colombia

TIC

Tecnologías de Información y Comunicación

TNC

The Nature Conservancy

UAESPNN

Unidad Administrativa Especial del Sistema de Parques Nacionales Naturales

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1. INTRODUCCIÓN 1.1. ANTECEDENTES Colombia, como país signatario del Convenio de Diversidad Biológica –CDB, ha adquirido diversos compromisos respecto a la conservación de la biodiversidad. Estos compromisos fueron definidos en la séptima reunión de la Conferencia de las Partes (COP 7 – VII/28), y ratificados por la meta once (11) del Plan Estratégico para la Diversidad Biológica 2011 2020 – Aichi (COP 10 – X/2). Uno de los compromisos es contar para el año 2020, con un sistema nacional y regional de áreas marinas protegidas donde se conserve al menos el 10% de las zonas marinas y costeras, especialmente aquellas de particular importancia para la diversidad biológica, por medio de sistemas de áreas protegidas administrados de manera eficaz y equitativa, siendo estos ecológicamente representativos y bien conectados (Alonso et al., 2015).

La representatividad ecológica es evaluada a través de un análisis de vacíos de conservación,

considerado

como

la

principal

herramienta

para

el

establecimiento de prioridades en la planificación de áreas protegidas (Groves et al., 2000). En éste análisis se identifica y examina la presencia de objetos de conservación -OdC (especies y/o ecosistemas) en un sistema de áreas protegidas, determinando cuáles de estos no están representados o lo están de manera insuficiente, y en cuáles áreas protegidas se encuentran (Jennings, 2000; Dudley y Parish, 2006; Crist y Csuti, 2007). Los Sistemas de Información Geográfica -SIG juegan un papel relevante en este análisis, pues permiten realizar un manejo espacial de sus elementos, y de manera consistente, ¿proveer respuestas de dónde hay?

y ¿cuánto hay?, generando diversos

escenarios en cuanto a la creación de nuevas áreas protegidas, apoyando la toma de decisiones acertada.

Entre los años 2006 y 2007 en Colombia se llevaron a cabo dos estudios basados en la representatividad eco-sistémica en zonas marino-costeras: (1) Planificación Ecorregional para la conservación in situ de la biodiversidad incluyendo zona costera de Caribe y Pacífico (Instituto de Investigaciones 15

Marinas y Costeras [INVEMAR], The Nature Conservancy [TNC], Conservación Internacional [CI] y Unidad Administrativa Especial de parques Nacionales Naturales [UAESPNN], 2009) en el cual fueron seleccionados y espacializados los ecosistemas y especies que serían objeto de conservación –OdC, estableciendo una meta de conservación para cada uno, con el fin último de proponer un portafolio de sitios prioritarios de conservación.

(2) Análisis de vacíos de conservación (INVEMAR, UAESPNN y TNC, 2008) que partiendo de la información recopilada por el primer estudio, identificó los vacíos de conservación para algunos OdC en las áreas protegidas del Sistema Nacional Ambiental de Colombia–SINA, incluyendo áreas de orden nacional y regional.

Como resultado de estos estudios, se identifica que las áreas protegidas de las zonas marinas y costeras de Colombia, cubren el 8% del territorio marino, teniendo al 62% de los ecosistemas claves sub-representados de acuerdo a las metas de conservación del País (Alonso et al., 2008).

1.1.1. El Subsistema de Áreas Marinas Protegidas de Colombia SAMP Con el objetivo de cumplir con los compromisos adquiridos por Colombia y de aportar a la conservación de la biodiversidad, mejorando la representatividad, el Instituto de Investigaciones Marinas y Costeras –INVEMAR como una de las entidades del Sistema Nacional Ambiental –SINA de Colombia, con el acompañamiento de diversas entidades como la Unidad Especial de Parques Nacionales Naturales -UAESPNN, el Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible -MADS y algunas Corporaciones ambientales regionales; ha liderado desde 2007 la formulación e implementación del Plan de Acción del Subsistema de Áreas Marinas Protegidas de Colombia –SAMP. Este Plan busca crear las herramientas necesarias para la consolidación del SAMP en el contexto del Sistema Nacional de Áreas Protegidas –SINAP, promoviendo su buena administración y funcionamiento a futuro (Alonso et al., 2008).

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Una de las líneas estratégicas contempladas en el Plan, está enfocada al fortalecimiento y generación de capacidad técnica, planteando como meta la unificación de conceptos, y la adaptación y desarrollo de metodologías que aporten a la creación de un sistema representativo de áreas marinas protegidas -AMP. En este contexto, se identifica la necesidad de proveer información y herramientas tecnológicas para todos los profesionales e instituciones involucradas, que además de permitir la consulta de la información relacionada, le permita al tomador de decisiones evaluar diferentes alternativas de solución, mediante un Sistema de Soporte a la toma de Decisiones para el Subsistema de Áreas Marinas Protegidas –SSD-SAMP.

1.1.2. El Sistema de Soporte a la Toma de Decisiones del Subsistema de Áreas Marinas Protegidas - SSD-SAMP La Web cada vez más, es un medio de intercambio más, que solo de difusión y consulta. Variada información geográfica que aporta al conocimiento de la biodiversidad en todo el mundo se dispone desde diferentes fuentes en la Web. Portales temáticos especializados, que contextualizan la información geográfica recopilada, agregan como aporte integral, visores geográficos diseñados para ser consultados por diferentes perfiles de usuarios, expertos o no expertos en sistemas de información. Contando además para usuarios de software SIG más especializados, con geo-servicios consumibles en diferentes estándares como los de Open Geospatial Consortium - OGC4, incentivando así la consulta y uso de la información suministrada.

La información geográfica que se encuentra en la Web, no es solo para la difusión, también diferentes herramientas promueven la interacción con el usuario, así como lo hacen los Sistemas de Soporte a la toma de Decisiones – SSD. Estos sistemas además proveen herramientas para el análisis y la interrelación con información incorporada por él mismo u otros usuarios, 4

OGC. Organización internacional sin fines de lucro comprometida con la elaboración de estándares abiertos de calidad para la comunidad geoespacial global (OGC, 2018a)

17

logrando, la evaluación en línea, de diferentes alternativas de solución a un problema determinado.

Esta innovación tecnológica tiene grandes ventajas, pues entre otras, permite mantener a disposición de los usuarios información unificada, actualizada y de fácil acceso. Y así mismo, consolida el importante aporte del usuario en la base de conocimiento que esté soportando cada sistema para la toma de decisiones acertadas.

El diseño enfocado en el usuario tiene un papel importante en la apropiación y el impacto que los productos de información (representación gráfica), como en los sistemas de información (usabilidad), por lo que un correcto análisis y diseño de requerimientos debe estar orientado en asegurar que el producto se ajuste a las características y necesidades de los usuarios.

Estos sistemas exigen un profundo compromiso institucional, tanto de nivel directivo como técnico, para mantener constantemente su funcionalidad y soporte.

La primera versión del SSD-SAMP busca soportar la toma de decisiones mediante la integración de información de diferentes fuentes, teniendo como parte esencial el componente geográfico. El diseño de este componente se encuentra orientado a proporcionar cartografía en línea, servicios WMS 5 y herramientas para la consulta, análisis y creación de información espacial por parte de los usuarios, ofreciendo la posibilidad de realizar operaciones entre las diferentes capas de información. La interfaz de usuario busca ser de fácil acceso y uso, presentando reportes en un visor geográfico relacionando tablas y gráficos estadísticos, además de acceso a repositorios documentales y bases de datos de sistemas existentes.

1.1.2.1.

Visión y objetivo del SSD-SAMP

La visión del SSD-SAMP, es constituirse en una herramienta reconocida, flexible, de fácil acceso y uso de acuerdo a las condiciones de los usuarios de los diferentes niveles de gestión, para facilitar el diseño, planificación y gestión 5

Web Map Service Interface Standard (WMS), proporciona una interfaz HTTP simple para solicitar imágenes de mapas georeferenciados desde una o más bases de datos geoespaciales distribuidas (OGC, 2018b)

18

del SAMP a través de la integración de información disponible para la generación de modelos y evaluación de escenarios como soporte a la toma de decisiones, con el fin de garantizar la conservación in situ de la biodiversidad marina,

la

adecuada

valoración

de

los

servicios

ambientales

y

el

aprovechamiento óptimo de los recursos disponibles. (Bohórquez, SeguraQuintero y Lozano, 2010).

Lo cual lleva a buscar el objetivo general de apoyar el diseño, planificación y gestión del Subsistema, a través de la integración de datos, información y conocimiento disponible y el suministro de herramientas para su consulta y análisis.

1.1.2.2.

Aspectos conceptuales y de diseño del SSD-SAMP

El análisis conceptual realizado para el SSD-SAMP, fue realizado a través de trabajo interinstitucional, en cabeza de un grupo base de investigación y contando con la participación, a través de talleres, de las principales entidades responsables de las AMP6 nacionales y regionales, como UAESPNN7, MADS8 y algunas Corporaciones ambientales regionales.

Uno de los principales resultados, es la identificación de los niveles jerárquicos de análisis a los que debe buscar responder el SSD, los cuales marcan diferencias significativas en cuanto a los requerimientos de información, la integración de la misma y las herramientas a desarrollar para resolver las preguntas específicas para cada uno de los usuarios interesados (Fig. 1). Estos niveles de análisis son: (1) el nivel nacional que involucra al SAMP9 (País) en general, (2) el regional que responde a la agrupación de las AMP (e.g. región Caribe o Pacífico, departamentos o municipios) y (3) un nivel local relacionado con la gestión específica de cada AMP.

6

Áreas Marinas Protegidas -AMP Unidad Administrativa de Parques Nacionales Naturales - UAESPNN. 8 Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible –MADS. 9 Subsistema de Áreas Marinas Protegidas -SAMP 7

19

Fig. 1. Niveles de análisis para el SSD-SAMP.

Uno de los principios del SAMP, es lograr ver cada AMP como parte de un todo, aportando a un objetivo común. En este sentido el nivel local, es una parte esencial para mejorar el detalle a los análisis a realizar, por los datos y/o la información detallada que proporciona, sin embargo, el desarrollo de las diferentes herramientas se debe enfocar a su integración, en aras de garantizar una visión de conjunto. De acuerdo a esto, los niveles a los que apunta el desarrollo del SSD y de las herramientas que lo componen, son los niveles nacional y regional.

De acuerdo al objetivo principal del SSD-SAMP, de apoyar el diseño, la planificación y la gestión del Subsistema. Se propone entonces la organización por módulos, así: 

Módulo de consultas generales: herramientas que permitan al usuario conocer la situación actual a nivel nacional y regional. Debe enfocarse en proporcionar respuestas de; Cuánto hay? y Dónde hay?



Módulo de diseño: herramientas para el análisis y procesamiento de la información en pro de mejorar la situación actual, planteando diferentes alternativas. ¿Cómo se puede mejorar, en cuánta proporción mejoraría y dónde?



Módulo de gestión: herramientas que permitan evaluar los resultados de haber tomado e implementado una decisión. Este módulo proporciona los indicadores que se definan para evaluar y hacer seguimiento a la efectividad, eficiencia y eficacia de la implementación del SAMP. 20

1.1.2.3.

Aspectos tecnológicos y de diseño físico

El SSD diseñado de manera flexible y escalable, permite incorporar nuevas herramientas de acuerdo a las necesidades y requerimientos de los usuarios, teniendo como principios la usabilidad para la toma de decisiones. En una fase posterior está previsto avanzar en la incorporación de herramientas más complejas de análisis e integración de nueva información.

EL SSD-SAMP ha sido concebido como un sistema distribuido basado en la web, teniendo como principal proveedor de información el Sistema de Información Ambiental Marino –SIAM complementado con las bases de datos de las demás entidades relacionadas con el SAMP10.

De esta manera se

pretende que los usuarios puedan acceder a información de las diversas fuentes a través de una única interfaz interactiva, integrando documentos y bases de datos alfanuméricas y geográficas, proporcionando herramientas para su análisis, y presentando resultados utilizando visores geográficos, tablas y gráficos estadísticos.

La plataforma tecnológica para la implementación de geo-servicios, geoprocesos y visualización, se definió por ser la infraestructura y plataforma instalada en el INVEMAR, siendo la entidad encargada del desarrollo y administración del SSD-SAMP. Esta plataforma es Flex11 como lenguaje de desarrollo y las plataformas de las marcas ORACLE12 y ArcGIS Server13 y ArcSDE 14 .

Para la interfaz de usuario, se establecieron algunos elementos básicos que permitirán la integración y funcionalidad de las herramientas a desarrollar (Fig. 2). Estas son: imagen institucional de contexto, visor geográfico con sus herramientas de consulta básicas, funcionalidades extra buscando la mejor

Subsistema de Áreas Marinas Protegidas de Colombia –SAMP. Flex. Framework de código abierto (open source) que permite crear Aplicaciones Ricas de Internet (RIA) basadas en el formato Adobe Flash (Carrizo y Firtman, 2011).

12 ORACLE. Web Services Manager. Permite la administración de políticas y la seguridad de la infraestructura de los servicios Web. (ORACLE, 2018) 13 ArcGIS Server, herramienta de la empresa Esri, permite la publicación de servicios web para crear mapas y realizar análisis (Esri, 2017a).

14 ArcSDE, herramienta de la empresa Esri, proporciona servicios de datos espaciales entre las aplicaciones SIG de Esri y una base de datos geográfica en formato file o personal geodatabse (Esri, 2017b).

10 11

21

usabilidad como la impresión de mapa/figura desde la consulta realizada, guardar vista favorita en cuanto a temas y zoom al sitio de trabajo, información del sitio, ingreso a usuarios registrados y una caja de herramientas y documentación relacionada, en la que se irán disponiendo los nuevos desarrollos y aplicaciones de acuerdo a las necesidades del SAMP.

Fig. 2. Elementos básicos a ser desarrollados para la integración funcional del SSDSAMP.

1.2. OBJETIVO GENERAL Diseñar e implementar una herramienta Web, en el marco del Sistema de Soporte a las Decisiones del Subsistema de Áreas Marinas Protegidas de Colombia –SSD SAMP, para la consulta y análisis en línea de la representatividad y generación de propuestas de nuevas áreas protegidas.

1.3. OBJETIVOS ESPECÍFICOS 

Conceptualizar e implementar un SIG que consolide la información para la evaluación de la representatividad



Conceptualizar y diseñar la herramienta de consultas generales a la línea base, que permita conocer la situación actual de representatividad

22

de los objetos de conservación en las áreas marinas protegidas existentes. 

Conceptualizar y diseñar la herramienta de creación de nuevas áreas y la evaluación de aportes a las metas de representatividad.

1.3.1. Análisis de los Objetivos Un impacto positivo en la planificación del SAMP requiere de toma de decisiones acertadas, las cuales deben ser soportadas no solo en datos e información oportuna y de calidad, sino además en el conocimiento mínimo suficiente del territorio y sus dinámicas en caso de generarse o no políticas públicas como la formalización de nuevas áreas marinas protegidas.

Entender la complejidad debido a la heterogeneidad de los paisajes y ecosistemas marino costeros requiere entonces de herramientas que permitan visualizar escenarios de representatividad actual y potencial, basados en análisis espacial y estadístico que soporten un diseño de una red SAMP eficiente.

Dicho SSD debe ser alimentado por un SIG con los datos e información mínima necesaria y estructura de forma tal que mediante servicios web disponga la información de línea base, pero además soporte geo-procesos en línea y almacene los resultados de propuestas de diseño de nuevas áreas protegidas y su eficiencia frente a las metas de representatividad.

El módulo de representatividad del SSD SAMP apunta entonces, a proveer al usuario, herramientas para evaluar la representatividad, que contenga la representación espacial de la distribución de los OdC y los límites de las áreas marinas protegidas –AMP (Fig. 3).

23

Fig. 3. Diagrama de medios y fines: Análisis de objetivos.

1.4. PREGUNTAS DE INVESTIGACIÓN Los objetivos del presente documento de tesis, describen el proceso de diseño y construcción del módulo de representatividad para el SSD SAMP, proveyendo la información espacial requerida para apoyar el análisis de vacíos de conservación del Subsistema y así facilitar para Colombia el cumplimiento de los objetivos del milenio. 

La conceptualización e implementación de un SIG que consolide la línea base de conocimiento con la información provista por las diversas entidades

relacionadas

al

SAMP,

¿permitirá

el

desarrollo

de

herramientas Web para su consulta? 

La conceptualización y el diseño de una herramienta de consultas generales a la línea base de conocimiento, en el marco de un SSD Web, ¿permitirá que las diversas entidades conozcan la situación actual de representatividad de los objetos de conservación en las áreas marinas protegidas existentes?

24



La conceptualización y el diseño de una herramienta de creación de nuevas áreas en el marco de un SSD Web, permitirá que actores de las diferentes entidades relacionadas al SAMP, ¿evalúen el aporte de nuevas áreas protegidas a las metas de representatividad?

1.5. HIPÓTESIS La implementación de un SSD, que provea herramientas web para el análisis de la representatividad eco sistémica, aporta a la toma de decisiones efectivas que favorecen la gestión e implementación del SAMP. Una interface web con un diseño centrado en las necesidades de los actores del SAMP, puede llevar a que les permita entender oportuna e integralmente las complejidades del territorio marino costero y tomar decisiones sobre la base de conocimiento disponible. Asegurando así una priorización adecuada de las nuevas áreas marinas para el cumplimiento de los objetivos del milenio trazados para Colombia.

Después de entender las preguntas que un tomador de decisión requiere para tomar una decisión acertada y de la gestión de información necesaria para disponer de una estructura de datos organizada e integrada, es posible afirmar que un SSD web puede ofrecer el conocimiento explícito necesario para planificar una red de áreas marinas protegidas eficiente en cuanto al cumplimiento de las metas de representatividad ecosistémica.

1.6. JUSTIFICACIÓN La construcción del SAMP para Colombia y la búsqueda de hacerlo representativo, es un proceso en el cual deben involucrarse las entidades del SINA de orden nacional, regional y local. Esto implica la generación de acuerdos interinstitucionales para compartir la información generada y la participación de profesionales de diversas especialidades, con diferentes niveles de conocimiento en herramientas y métodos.

25

A través de diferentes esfuerzos y atendiendo necesidades específicas, cada entidad con injerencia en la zona marina y costera, ha aportado a mejorar el conocimiento sobre la biodiversidad, desarrollando de manera independiente documentos, informes técnicos, bases de datos e información geográfica en diferentes formatos, escalas y estructuras.

Para la evaluación de la representatividad, no se cuenta con una línea base de conocimiento consolidada y estructurada, en la que se concentre y unifique información geográfica, alfanumérica y documental existente en las diferentes entidades relacionadas al SAMP. Sin embargo, una base de conocimiento integrada en un sistema de información geográfica y documental, en manos de una sola entidad no es suficiente para que los actores del Subsistema puedan acceder oportunamente a un análisis espacial y estadístico de calidad, que les soporte una acertada y eficiente toma de decisiones en el diseño del Subsistema, especialmente, en cuanto al cumplimiento de las metas de representatividad de los OdC15 (Fig. 4).

Un Sistema Soporte a las Decisiones –SSD web, que se alimente de un Sistema de Información Geográfico –SIG que contenga la línea base de conocimiento integrada, acceso a los documentos que la soportan, y herramientas disponibles para el análisis espacial, es una herramienta fundamental para la planificación de nuevas áreas marinas protegidas.

La concurrencia de diferentes actores consultando una línea base integrada y actualiza permite que el escenario de distribución de OdC y Áreas Protegidas actuales sea el mismo y por ende la toma de decisiones se realice sobre el mismo conocimiento. Ahora bien, el ejercicio prospectivo para conocer los aportes de representatividad en una potencial área protegida propuesta, permite que el tomador de decisión evalué entre diferentes propuestas y escoja la más eficiente en el marco de sus propios objetivos / intereses.

En este contexto, se identifica que no se cuenta con un servicio de información provisto con una herramienta, que oriente a los tomadores de decisión en el diseño de una red de áreas marinas protegidas eficiente para Colombia, de tal manera que facilite las acciones a realizar para el cumpliendo con las metas de 15

Objetos de Conservación –OdC (ecosistemas y especies)

26

conservación, asegurando la representatividad ecosistémica y permitiendo la consulta de la información relacionada y la evaluación de diferentes alternativas.

Es entonces como se hace evidente la falta de un Sistema de Soporte a la toma de Decisiones para el Subsistema de Áreas Marinas Protegidas –SSDSAMP, cuyo diseño se centre en los requerimientos de los usuarios (sin necesidad de expertos SIG) y que permita el diseño, planificación y gestión del SAMP, a través de una interfaz fácilmente usable, con datos, información y conocimiento de las diferentes temáticas y el suministro de herramientas para evaluar escenarios prospectivos (propuestas de nuevas áreas marinas protegidas) orientados a mejorar la representatividad.

Fig. 4. Diagrama de causas y efectos: Análisis del problema.

1.7. ALCANCE El diseño e implementación de la herramienta Web, que permita la consulta y análisis en línea de la representatividad y la generación de propuestas de nuevas áreas protegidas, será desarrollado en el marco del Sistema de Soporte 27

a las Decisiones del Subsistema de Áreas Marinas Protegidas de Colombia – SSD SAMP de Colombia.

Teniendo como base el SSD-SAMP (sistema distribuido basado en la Web), la herramienta de representatividad permitirá que usuarios de diferentes entidades de orden nacional, regional y local, involucrados al proceso de planificación del SAMP, puedan acceder a información consolidada de diversas fuentes a través de una única interfaz interactiva, integrando documentos y bases de datos alfanuméricas y geográficas, proporcionando herramientas para su análisis y contando con resultados presentados en diferentes formatos, como visores geográficos, tablas y gráficos estadísticos. Es necesario resaltar que la principal fuente de información corresponde al Sistema de Información Ambiental Marino de Colombia –SIAM, siendo integrado con otras fuentes de información de diferentes entidades. Sin embargo, la actualización de la misma base de conocimiento es parte de las actividades del SSD-SAMP. La herramienta de representatividad, se implementará a través de geo-servicios y geo-procesos, en Flex16 como lenguaje y ORACLE17, ArcGIS Server18 y ArcSDE 19 como plataformas de desarrollo.

2. MARCO TEÓRICO El Doctor Herbet Simon desde (1959) planteaba que suponer una computadora como un dispositivo, que operaba instrucciones complicadas y que podría ser programada para a realizar operaciones complejas, podrían ser considerados como el “pensar" y "aprender" desde la perspectiva humana.

Hoy en día el mundo está experimentando cambio acelerados, desde la economía digital, el e-comerce, áreas de transporte, educación, sistema de

16

Flex. Framework de código abierto (open source) que permite crear Aplicaciones Ricas de Internet (RIA) basadas en el formato Adobe Flash (Carrizo y Firtman, 2011).

17 ORACLE. Web Services Manager. Permite la administración de políticas y la seguridad de la infraestructura de los servicios Web. (ORACLE, 2018) 18 ArcGIS Server, herramienta de la empresa Esri, permite la publicación de servicios web para crear mapas y realizar análisis (Esri, 2017a).

19 ArcSDE, herramienta de la empresa Esri, proporciona servicios de datos espaciales entre las aplicaciones SIG de Esri y una base de datos geográfica en formato file o personal geodatabse (Esri, 2017b).

28

salud y entre tantas otras, las redes sociales. Es evidente, que las Tecnologías de Información y Comunicación –TIC, están transformando la vida de las personas, empresas y gobiernos; de forma que se interconectan mediante dispositivos que están fijos o en constante movimiento. (OCDE, 2015).

En general las organizaciones tanto privadas como públicas están enfrentando cambios disruptivos en sus modelos negocio aplicando conocimientos en tecnologías de información en lo que se denomina una convergencia industrial.

La mayoría de los Chief Information Officer (CIO por sus siglas en inglés) son conscientes de esta transformación y centran sus esfuerzos principalmente en mejorar en la inteligencia confiable, digitalizar tareas y fortalecer las habilidades de TI (IBM, 2016). De este modo, la transformación digital está cada vez siendo un factor estratégico de impacto en las organizaciones.

El entorno actual no solo trae desafíos para el sector privado, las entidades públicas también se encuentran en proceso de cambio, y hoy en día se preocupan por estar continuamente mejorando para lograr asertividad eficiente, pero sobre todo formular e implementar políticas públicas con instrumentos de gestión estratégicos (Todericiu & Stanit, 2016).

Desde el contexto colombiano, el Ministerio de Tecnologías de la Información y comunicación MINTIC, mediante el decreto único reglamentario 1078 de 2016 fomenta la transformación digital de la entidades públicas haciendo uso de un marco de referencia de arquitectura de TI,

en el que los sistemas de

información tienen como objeto facilitar y habilitar dinámicas institucionales que permitan el diseño, arquitectura y ciclo de vida de aplicaciones, convirtiendo a los sistemas de información como fuente única de datos útiles para las toma de decisiones (MINTIC, 2017).

Entender el territorio como soporte para la toma de decisiones es el enfoque fundamental que los sistemas de información geográfica persiguen desde la dimensión espacio temporal. En ese sentido los fenómenos se caracterizan en el espacio y en el tiempo como instrumento para comprender sus relaciones generando el conocimiento que permita la toma de decisiones inteligente (Huisman & de By, 2009).

Aunque las tecnologías geoespaciales maduran desde la década de los 60's permitiendo el uso y análisis de datos espaciales, el uso de herramientas web 29

para posibilitar nuevas aproximaciones de uso masivo apenas recientemente está redefiniendo la planificación participativa, el gobierno electrónico y el empoderamiento de los ciudadanos en el proceso de toma de decisiones (Atzmanstorfer & Blaschke, 2013).

En ese sentido, el uso de SSD web en la generación de conocimiento que fundamente una toma de decisiones, se hace indispensable en una era en la que la analítica avanzada pasa de ser una tendencia a una obligación no solo para las organizaciones privadas sino también para las entidades públicas.

2.1. EL PROCESO DE TOMA DE DECISIONES La investigación realizada por Citroën (2011), luego de analizar el proceso de toma de decisiones en trece (13) organizaciones de Alemania y Holanda determinó que la información y su calidad juegan un papel crucial en la reducción de la incertidumbre, y evidencia cambios en la forma en que hoy en día se adquiere nueva información y sus métodos de análisis, gracias al uso del internet.

En el proceso de toma de decisiones normalmente se asume que un responsable de la toma de decisiones elige entre varias alternativas, que se evalúan a partir de dos o más criterios. Estas alternativas presuponen riesgos e incertidumbres que podrían presentarse en diferentes momentos, siendo estas alternativas finitas o infinitas. Sin embargo, en cualquier caso, el responsable busca maximizar la función de valor en la decisión dependiendo de los criterios que tenga a disposición (Dyer, Fishburn, Steuer, Wallenius, & Zionts, 1992).

De acuerdo a lo planteado por Simon (1959) y complementado por diversos autores en el transcurso de los años (Sharifi et. al., 2004; Holsapple, 2002), las etapas de un proceso de toma de decisiones son: 

Inteligencia. Comprensión del problema y recopilación de los datos necesarios para identificarlo y formularlo, al igual que las oportunidades de solución.



Diseño. Formulación de alternativas. Implica inventar y desarrollar el análisis de posibles cursos de acción, generando soluciones y definiendo su viabilidad.

30



Evaluación. Las personas involucradas en el proceso de toma de decisiones verifican, evalúan y seleccionan una de las alternativas que satisfaga los niveles establecidos para una solución, explicando su decisión (Fig. 5).

Fig. 5. El proceso de toma de decisiones.

(Modificado de Simon, 1959 y Holsapple, 2002).

Las aceleradas evoluciones de las Tecnologías de Información, ofrecen una redefinición del ordenamiento territorial participativo y el gobierno digital, dándole a todos los interesados la oportunidad de la co-creación en la toma decisiones Atzmanstorfer & Blaschke, 2013). Sin embargo, mientras la toma de decisiones dependa del ser humano de forma directa o a través de una máquina programada por él mismo, las tres etapas definidas por Simon (1959) de Inteligencia, Diseño y Selección, siguen siendo la base del proceso de toma de decisiones en todos los ámbitos.

2.2. SISTEMAS DE INFORMACIÓN GEOGRÁFICA Los sistemas de información geográfica -SIG, juegan un papel relevante en el análisis de representatividad de ecosistemas y especies, definidos como objetos de conservación –OdC, en un sistema de áreas protegidas.

Inicialmente es utilizado como repositorio de información, integrando y permitiendo su consulta, para finalmente ser la base para desarrollar un análisis espacial que permite entregar datos cuantitativos de cuánto de cada uno de los OdC que está dentro o fuera de las áreas protegidas y lógicamente, su localización.

Entendiendo la infraestructura cibernética como la integración de datos, red, sistemas de información y servicios web que reúne a personas, información y aplicaciones para realizar análisis en datos en un entorno digital, la infraestructura cibernética geoespacial se basa en el uso de la información geográfica, soportada en tecnologías de la información, redes informáticas,

31

redes de sensores, informática web y otras herramientas que dan apoyo a la toma de decisiones espaciales (Yang, Raskin, Goodchild y Gahegan, 2010).

Los SIG han sido definidos por múltiples autores, que los conciben principalmente como sistemas que cuentan con capacidad (funciones) para capturar, preparar

y manejar datos geo-referenciados, incluyendo

su

almacenamiento y estructura, analizarlos y disponerlos en diversos formatos (Huisman y By, 2009; Longley et al., 2005). En ese sentido el aporte de los SIG es transversal a las necesidades de variadas disciplinas. Quiroz-Ortuño (2010) afirma que este aporte es en especial a ciencias ambientales, principalmente por la perspectiva de la realidad que proporcionan y el carácter integrador de su objeto de estudio “el medio ambiente”.

Aplicaciones SIG enfocadas al uso y/o conservación del medio ambiente en áreas marinas, no se alejan de lo que es también esencial para otras temáticas.

El aspecto central sigue siendo, como lo resalta Bareth (2009), el tener disponible información y conocimiento sobre aspectos que caracterizan las áreas, como topografía, suelo, clima, flora, fauna y uso, de tal manera que se promueva la toma de decisiones acertada. Entre algunos ejemplos se destacan SIG integrados a diferentes iniciativas como: el Sistema de Información Ambiental Marino de Colombia –SIAM20, el centro de datos del Área Marina de la Gran Barrera Australiana21, y el sistema de información del Centro Nacional de Áreas Marinas Protegidas de la NOAA22 de Estados Unidos, que además de un geo-portal o visor de mapas, proveen mapas elaborados y la descarga de las capas, además de un sin número de documentación relacionada.

En 2001, J Bosque-Sendra, argumenta que para la planificación territorial se necesitan cada vez más herramientas especializadas en el estudio y resolución de problemas específicos, que sean capaces de simular o conocer las causas y los procesos internos, asegurando que los SIG son una plataforma interesante, pero insuficiente para llevar adelante una adecuada y racional toma de decisiones. En el marco del proceso de toma de decisiones el fuerte de los 20

SIAM. (2017). Geovisor del Sistema de Información Ambiental Marino de Colombia. http://buritaca.invemar.org.co/geovisorsiam/ 21 GBRMPA. (2018). Great Barrier Reef Marine Park Authority. http://www.gbrmpa.gov.au/geoportal y http://www.gbrmpa.gov.au/ReefExplorer/ 22 NOAA. (2017). Data Viewer - National Marine Protected Areas Center. https://marineprotectedareas.noaa.gov/dataanalysis/mpainventory/mpaviewer/

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SIG se concentra en facilitar el entendimiento general del problema de una situación definida en la fase de Inteligencia, sin contar con un análisis estadístico para la exploración sistemática. En la fase de Diseño de Alternativas, posibilita la manipulación inicial de los datos a través de la superposición de capas y datos cuantitativos, pero estos son métodos muy generales que no permiten resolver problemas concretos o especializados, dejando la fase de Evaluación sin la posibilidad de ordenar soluciones específicas.

Desde otra visión, se puede afirmar, que los SIG son herramientas o sistemas de utilidad para apoyar o soportar parte o todo el proceso de toma de decisiones, dependiendo de las aplicaciones y la complejidad del problema a analizar (Quiroz-Ortuño, 2010).

Los SIG abren las puertas a la posibilidad de integrarse a otras herramientas, que, complementando sus fortalezas, permiten principalmente apoyar al tomador de decisiones en la generación y evaluación de alternativas (Quiroz, 2010). Es aquí donde los Sistemas de Soporte a la toma de Decisiones con componente espacial, diseñados para resolver tareas específicas cobran relevancia.

2.3. SSD CON COMPONENTE ESPACIAL Involucrando el componente espacial, los SSD se caracterizan por proporcionar los elementos necesarios para explorar un problema y aumentar el nivel de conocimiento a través del acceso a datos espaciales y no espaciales, ofreciendo servicios/herramientas para su gestión y análisis, además de modelos apropiados de decisión (INTA, 2013). Su objetivo es permitir generar alternativas y apoyar su evaluación por medio de reportes y de una interface interactiva de fácil uso, de tal manera que el tomador de decisiones llegue a ejecutar una acción o a implementar una estrategia con el fin de alcanzar una meta (Sugumaran, 2011; Sharifi et.al., 2004). Cravens (2016), sugiere que este tipo de herramientas, pueden facilitar la comunicación al crear un lenguaje común, ayudando a los usuarios a comprender la geografía y los criterios científicos en juego durante el proceso, y a los interesados a identificar

33

intereses compartidos o divergentes, facilitando la resolución conjunta de problemas (Ver Fig. 6).

Fig. 6. Esquema general de un SSD (Ajustado de INTA, 2013).

Uno de los principales problemas en la planificación de AMP, está asociado a la difícil práctica y gran consumo de tiempo para crear un escenario que abarque conjuntos de datos complejos en tiempo casi real mediante el uso del método de análisis espacial simple (Sutrisno, Gill y Suseno, 2018). La toma de decisiones basada en evidencia es un proceso esencial para una planificación espacial marina sostenible, efectiva y eficiente, y es en ese sentido que las herramientas de apoyo a la decisión podrían considerarse el principal asistente de los tomadores de decisiones (Pınarbaşı, Galparsoro, Borja, Stelzenmüller, Gimpel y Ehler, 2017).

A la fecha, en torno al tema de AMP, se encuentra gran variedad de herramientas, que van desde la visualización de información marina y costera en geo-servicios web, pasando a ofrecer herramientas de análisis y consulta, a herramientas que, en aras de apoyar la toma de decisiones en el manejo y gestión de áreas protegidas marinas, ofrecen herramientas colaborativas para la integración de todos los interesados.

34

El análisis realizado por Pınarbaşı et al. (2017), realizó la caracterización del uso actual de las herramientas de apoyo a las toma de decisiones en los procesos de implementación de planificación espacial marina existentes en todo el mundo, identificando sus debilidades y vacíos. Identificó que la mayoría de las herramientas se aplicaron en las primeras etapas del proceso, refleja el hecho de que la mayoría de los países acaban de comenzar a aplicar planificación espacial marina. En este sentido afirma que es necesario direccionar los futuros desarrollos a la necesidad específica de los planificadores marinos y a las partes interesadas, abordando escenarios futuros,

aspectos

socioeconómicos

y

mejorando

la

comunicación

y

participación de los interesados. Igualmente, estos deberán involucrar la dinámica espacial y temporal del océano, proporcionando desde lo técnico multifuncionalidad e integridad, y manteniendo la facilidad de uso y el libre acceso.

Crossman, Ostendorf, Bryan, Nefiodovas y Wright, en 2005 en la presentación de la herramienta de escritorio Optimisation Support System, diseñada para ofrecer soluciones óptimas para el problema de la identificación completa y adecuada, de lugares representativos para la planificación de la conservación en AMP, recomiendan que a futuro debe involucrarse en el proceso a comunidades y público en general, proporcionando la oportunidad de contribuir directamente al diseño de AMPs. Ese futuro, se evidencia con la herramienta de apoyo a la toma de decisiones MarineMap 23 diseñada para facilitar el diseño y evaluación de propuestas de AMP, ayuda a las organizaciones involucradas en el mapeo de las dimensiones oceanográficas, biológicas, geológicas, químicas y humanas de las áreas oceánicas y costeras. Esta herramienta, fue diseñada con el objetivo explícito de superar los problemas impuestos por el uso de SIG de escritorio, buscando contar con datos geográficos centralizados, desplegados a través de la web, visualizados de manera intuitiva, permitiendo un análisis en tiempo real, intercambio de datos e información y, lo que es más importante, buscando facilidad de uso para los interesados no técnicos. Cuenta dentro de sus componentes principales, con las partes principales de un SSD, como son: una base de datos geográfica, las herramientas de visualización de 23

MarineMap. http://msi.ucsb.edu/marinemap (MSI, 2018).

35

la información geográfica y alfanumérica, herramientas para el diseño de nuevas áreas, herramientas para el análisis y para compartir la información por diferentes perfiles de usuario (Merrifield et al., 2013). Lo más importante de esta herramienta, es que se encuentra diseñada de manera flexible para ser replicada en diferentes lugares.

Los sistemas de apoyo a la toma de decisiones en la Web, son en definitiva el futuro de la planificación territorial, permitiendo la transparencia en la participación de todo el público interesado, incluyendo aquellos sin amplios conocimientos en herramientas SIG. Capturar, compartir y comparar las ideas de diferentes personas acerca de las opciones de planificación; sin duda ayuda a la gente a entender las implicaciones reales de diferentes regímenes de manejo y condiciones ambientales y revelar las compensaciones entre los posibles escenarios de gestión (TNC, 2009).

36

3. METODOLOGÍA 3.1. ÁREA DE ESTUDIO El área de estudio corresponde a la zona marina y costera del territorio colombiano, abarcando área continental, marina e insular, del Mar Caribe y del Océano Pacífico. La zona costera en Colombia ha sido definida como una franja de anchura variable de tierra firme y espacio marítimo en donde se presentan procesos de interacción entre el mar y la tierra con características naturales, demográficas,

sociales, económicas y culturales propias y

específicas (Steer et al., 1997). Desde el ámbito espacial, la zona marina es definida como las aguas marinas que se encuentran dentro de los límites territoriales de la nación; mientras la zona costera abarca el área desde la isóbata de los 200m hasta dos (2) km tierra adentro; además de incluir en su totalidad las áreas insulares emergidas (MMA, 2000) (Fig. 7).

Fig. 7. Área de estudio – Zona marina y costera de Colombia.

37

Con base en las pautas y lineamientos dados por el SSD-SAMP, de manera general, el desarrollo metodológico consistió en ejecutar tres (3) etapas principales: Diagnóstico, Diseño y Desarrollo (Longley, 2005; Ambler y Constantino, 2000; Torossi, 2004)(Fig. 8). Cada una de estas etapas, requirió precisar en métodos específicos para garantizar el buen funcionamiento de los principales elementos que componen el Geoservicio Web para la evaluación de la representatividad, estos elementos son el SIG base para la consulta espacial y como tal, las herramientas desarrolladas.

Fig. 8. Esquema metodológico general para el desarrollo de los componentes del geoservicio web para la evaluación de la representatividad.

(Ajustado de Longley, 2005; Ambler y Constantino, 2000; Torossi, 2004)

Como se muestra en la Fig. 8, para el desarrollo y construcción del SIG, la etapa de Diagnóstico corresponde al análisis conceptual, la de Diseño abarca la fase de diseño lógico y la etapa de Desarrollo, incluye el diseño físico. Para el caso del desarrollo de las herramientas de representatividad, la Etapa de Diagnóstico abarcó el levantamiento de requerimientos, la de Diseño la elaboración de los casos de uso y los esquemas, mientras que en la de Desarrollo se realizó como tal el desarrollo de software.

Cabe resaltar, que la construcción del geo-servicio web, se realizó de manera paralela con el proceso inicial de construcción del SSD-SAMP. Esto permitió contar con un grupo interdisciplinario de investigación compuesto por funcionarios de la UAESPNN, Corporaciones Autónomas Regionales -CARs, 38

Organizaciones No Gubernamentales -ONG, MADS, trabajando en conjunto con investigadores de la academia, analistas de información geográfica y desarrolladores de software. A través de talleres presenciales, los avances de las diferentes etapas fueron siendo validados por expertos nacionales e internacionales. A manera esquemática, la Fig. 9, ilustra los principales participantes a nivel institucional y las principales funciones para el desarrollo del geo-servicio.

Fig. 9 Grupos de trabajo para el desarrollo del SSD-SAMP y herramientas para el análisis de la representatividad (UAESPNN – Unidad Administrativa Especial de Parques Nacionales, CARS – Corporaciones Autónomas Regionales, ONGs- Organizaciones no gubenamentales, MADS- Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible)

3.2. ESTRUCTURA DEL SISTEMA DE INFORMACIÓN GEOREFERENCIADO Para estructurar el SIG, se siguió la metodología general de desarrollo, en la que se deben cumplir tres fases principales: Análisis Conceptual, Diseño Lógico y Diseño Físico (Longley, 2005), enmarcadas en las etapas de Diagnóstico, Diseño y Desarrollo del geo-servicio web de representatividad para el SSD-SAMP (Fig. 8).

El análisis conceptual del SIG para las herramientas de representatividad, se generó a partir de la participación en talleres, de diferentes representantes de entidades involucradas y del grupo base de investigación. La compilación de 39

las “ideas” y las particulares del tema, fueron consignadas y organizadas en mapas mentales utilizando el programa Xmind24. Esto permitió listar las preguntas a las que el SIG debía responder, definir los niveles de gestión del SAMP (local, regional y nacional) y cuáles de estos serían abordados. Además, permitió definir los insumos requeridos en cuanto a capas temáticas y datos, para responder a las preguntas planteadas.

En la fase del diseño lógico, se planteó una estructura del modelo EAR (Entidad-Atributo-Relación), identificando como su nombre lo indica las entidades, los atributos que le corresponden a cada una y las relaciones entre ellas (Fig. 10).

Fig. 10 Esquema ejemplo de modelo Entidad-Atributo-Relación (EAR)

Para el diseño físico del SIG, se buscó implementar estándares definidos para la Infraestructura Colombiana de Datos Espaciales –ICDE para Colombia, en el marco de referencia de arquitectura de TI, apuntando a que los sistemas de información deben facilitar y habilitar las dinámicas institucionales permitiendo que su diseño, arquitectura y ciclo de vida, lo convierta en fuente única de datos útiles para las toma de decisiones (MINTIC, 2017). En este sentido, se realizó una búsqueda de instrumentos que, a través de criterios generalizados, direccionara la exploración de posibles soluciones. Se identificaron los estándares y normas técnicas vigentes, que permitieran definir las reglas para catalogación, codificación y representación de la información geográfica (ISO/TC, 2010). Entre estas, se encuentran las Normas Técnicas Colombianas –NTC generadas por el Comité Técnico de Normalización de la Información Geográfica No.028 de ICONTEC (ICONTEC, 2018). Las NTC consideradas como aplicables a la estructura general de la información geográfica del SSDSAMP fueron las relacionadas normas de calidad, metadatos, especificaciones 24

XMind. Industria en el mapeo mental y software de lluvia de ideas (Ximend, 2015).

40

técnicas y catalogación de objetos geográficos. Un listado y descripción resumida de las NTC relacionadas se encuentra en la Tabla 1.

Tabla 1. Normas Técnicas Colombianas –NTC publicadas por el Comité Técnico de Normalización 028 –CTN028 de ICONTEC, aplicables al desarrollo del SSD-SAMP. NORMA

NTC 5043

NTC 4611

NTC 5660

NTC 5661

NTC 5662

NOMBRE Y DESCRIPCIÓN

Fecha de publicación

Conceptos Básicos de Calidad – Primera actualización: Proporciona los conceptos básicos que permiten describir la calidad de los datos geográficos, disponibles en forma digital y análoga, y presentar un modelo conceptual que facilite el manejo de la información sobre la calidad de dichos datos geográficos (ICONTEC, 2010a).

Metadato geográfico – Segunda actualización: Especifica el esquema requerido para describir la información geográfica análoga y digital. Así mismo, proporciona información acerca de identificación, calidad, representación espacial, sistema de referencia espacial, contenido de los datos, catálogo de símbolos y distribución, para un conjunto cualquiera de datos geográficos.

Además, es aplicable a todas las formas de datos geográficos, sean ellos conjuntos de datos geográficos, series de datos, objetos o atributos geográficos individuales (ICONTEC, 2010b).

Evaluación de calidad. Procesos y medidas: Proporciona los lineamientos y criterios técnicos básicos de estándares y de evaluación de la calidad para la generación, producción y mantenimiento de la información geográfica, indispensable para satisfacer las necesidades de productores y usuarios (ICONTEC, 2010c).

Metodología para la catalogación de objetos geográficos: Especifica la metodología para determinar la estructura (catálogo) con la que se organizan los diversos tipos de objetos geográficos, sus definiciones y características (atributos, relaciones y operaciones), unifica las características de los catálogos de objetos, de manera que sean integrables, homologables y fácilmente comprensibles; permite la creación, revisión y actualización de catálogos, además de establecer pruebas de conformidad para su validación (ICONTEC, 2010d) Especificaciones técnicas de productos geográficos: Establece los conceptos básicos, estructura y contenido que deben tener las especificaciones técnicas para generar productos geográficos y proporcionar una ayuda práctica en la creación de especificaciones técnicas de productos de datos geográficos, de acuerdo a lo establecido en otras normas existentes en el campo de la información geográfica (ICONTEC, 2010e).

2010

2010

2010

2010

2010

La NTC 5661, entendida como uno de los estándares fundamentales para normalizar/catalogar la información geográfica, permite a los usuarios y productores hablar en un lenguaje común respecto al contenido de los conjuntos de datos y por consiguiente tener una mayor comprensión de su contenido, a través de la construcción de un catálogo de objetos (ICONTEC,2010d). Esta norma fue la principal base para el desarrollo y construcción del diseño físico del SIG del SSD-SAMP, entendido como el catálogo de objetos.

41

Un catálogo de objetos se puede entender, como la primera aproximación a una representación abstracta y simplificada de la realidad en una estructura que organiza los tipos de objetos espaciales, sus definiciones y sus características (atributos, relaciones y operaciones), convirtiéndose en la base de otras representaciones particulares de mayor nivel de abstracción, tales como los modelos de datos y las bases de datos geográficas (ICONTEC, 2010d).

La estructura general de un catálogo de objetos geográficos es jerárquica y debe establecer en primera instancia los temas, los cuales se componen de uno o varios grupos, que a su vez congrega tipos de objeto, a los cuales se les deben definir sus atributos, relaciones y operaciones (Fig. 11).

CATÁLOGO DE OBJETOS GEOGRÁFICOS

TEMA

GRUPO

TIPO DE OBJETO

ATRIBUTO

RELACIÓN

OPERACIÓN

DOMINIO

Fig. 11. Estructura general de un catálogo de objetos geográficos (Extraído de ICONTEC, 2010d).

Se elaboró el catálogo de datos de las herramientas de representatividad, aplicable al SSD-SAMP, a partir del modelo EAR resultante del modelo lógico.

Para su implementación, se debió evaluar la capacidad instalada de la entidad responsable del desarrollo y administración del Sistema, para definir las 42

particularidades del software a ser utilizado. Los programas a utilizados para estructurar la información geográfica, para ser provista en Web y para hacer la interacción entre software de escritorio y el de servicio, son en su orden ArcGIS25, ArcGIS Server26 y ArcSDE27. El modelo EAR, se construyó utilizando la herramienta Diagrammer28, posteriormente cargado a una Geodatabase29.

Previo al cargue de los datos, cada una de las capas fue filtrada y normalizada de acuerdo a lo propuesto en el modelo EAR, al catálogo de objetos y a los requerimientos del SSD, con los atributos temáticos básicos. Finalmente se obtuvo una base de conocimiento geográfico para las operaciones requeridas para las herramientas web de representatividad.

3.3. HERRAMIENTAS PARA EL ANÁLISIS DE LA REPRESENTATIVIDAD El núcleo de la metodología aplicada para el desarrollo de las herramientas, es el de desarrollo de software basado en el Proceso Unificado, el cuál es compuesto por cinco (5) fases típicas iterativas (inicio, elaboración, construcción, transición, producción), abordando estas fases permite obtener productos específicos (Ambler y Constantino, 2000; Torossi, 2004). En la fase de Inicio se define el modelo del negocio y los requerimientos funcionales y no funcionales, en la de Elaboración se realiza el análisis y diseño del sistema, y en las fases de Construcción, Transición y Producción se obtiene el piloto de implementación y las pruebas del sistema (Fig. 12).

25

ArcGIS. Programa de la empresa Esri. Programa que permite recopilar, organizar, administrar, analizar, compartir y distribuir información geográfica (Esri, 2018a).

26 ArcGIS Server, herramienta de la empresa Esri, permite la publicación de servicios web para crear mapas y realizar análisis (Esri, 2017a).

27 ArcSDE, herramienta de la empresa Esri, proporciona servicios de datos espaciales entre las aplicaciones SIG de Esri y una base de datos geográfica en formato file o personal geodatabse (Esri, 2017b).

28 Diagrammer. Herramienta de la empresa Esri, que a través de un editor visual, permite crear, editar y analizar esquemas de geodatabase. (Esri, 2018b).

29 Geodatabase. Formato de Esri. Es una colección de datasets geográficos de varios tipos, contenida en una carpeta de sistema de archivos común (Esri 2018c).

43

Fig. 12. Esquema metodológico para el desarrollo de las herramientas web de representatividad versus la metodología proceso unificado para el desarrollo de software (Ajustado de Longley, 2005; Ambler y Constantino, 2000; Torossi, 2004)

Con el fin de simplificar el marco metodológico del desarrollo del geo-servicio web de representatividad, las fases y actividades de desarrollo de software del proceso unificado, se agruparon en las tres etapas de: Diagnóstico, Diseño y Desarrollo, tal como lo ilustra la Fig. 12, en donde además se evidencia, que de manera respectiva a cada una de las etapas planteadas, se abordan actividades como el levantamiento de requerimientos, la elaboración de casos de uso y esquemas respectivos y finalmente el desarrollo de software, incluyendo en esta última, las pruebas de las herramientas desarrolladas.

3.3.1. Diagnóstico La etapa de Diagnóstico para el desarrollo del Geo-servicio Web de Representatividad, se inició con la fase de levantamiento de requerimientos, abarcando actividades de la fase de Inicio de desarrollo de software; obteniendo como productos la definición del alcance y de los objetivos de las herramientas a desarrollar (modelo del negocio), el planteamiento de las preguntas a ser resueltas en el análisis de representatividad y los insumos requeridos. Esta etapa se desarrolló con la participación del grupo base de

44

investigación, a partir de los resultados de talleres realizados con expertos temáticos, consignando las ideas y aportes en mapas mentales.

Con base en estos productos, se definió la transversalidad del tema de representatividad en el contexto del SSD-SAMP, decidiendo el desarrollo específico de herramientas de consulta de la situación actual y de cómo mejorarla. Es en este sentido se decidió diferenciar por módulos, que en el marco del análisis de la representatividad, responde a: (1) Consultas generales sobre conocimiento básico de los OdC y de las AMP; (2) Herramientas para diseñar nuevas áreas que mejoren la representatividad y (3) herramientas para la gestión o seguimiento del SAMP en el marco de la medición de la representatividad (Fig. 13).

Fig. 13. Esquema de los módulos a desarrollar y las consultas a responder en torno a la representatividad de Obetos de Conservación –OdC en Áreas Marinas Protegidas -AMP.

Cabe resaltar, que el desarrollo de las herramientas Web de representatividad, están enmarcadas en el desarrollo e implementación del SSD-SAMP. En este sentido estas herramientas hace uso de las funcionalidades generales definidas para el Sistema, tales como imagen institucional, visor geográfico (funcionalidades básicas y extra) y la interacción con lo usuarios (Fig. 2).

3.3.2. Diseño Para la etapa de Diseño, punto de partida de la fase de Elaboración en el desarrollo de software, se realizó un análisis del SSD-SAMP y el respectivo diseño de las herramientas de representatividad de cada uno de los módulos 45

planteados, además de la definición de las funcionalidades básicas y adicionales de acuerdo a lo esperado para cada uno.

Como primer paso, se realizó una revisión general de los casos de uso, incluyendo funcionalidades presentes en diferentes de las herramientas.

Posteriormente se realizó una ilustración esquemática de cómo sería su disposición y funcionamiento una vez ya implementado. Estas funcionalidades fueron definidas a partir de los geo- visores existentes en el SIAM30, pero principalmente, a partir de los resultados del levantamiento de requerimiento en cuanto a que esperaban los futuros usuarios, consultados en los talleres de expertos y decantado por el equipo base de investigación (Tabla 2).

Tabla 2. Listado de casos de uso En donde: OdC - Objeto de Conservación, AMP – Área Marina Protegida, AP- Área Protegida, APFI – Área Protegida Figura Internacional.

FUNCIÓN DESCRIPCIÓN Seleccionar opciones de menú y submenú Permitir al usuario ubicar información y datos de acuerdo a sus intereses particulares.

Seleccionar menú Seleccionar las opciones de los menú principal Seleccionar submenú Seleccionar las opciones de los submenús Filtrar Seleccionar información Filtrado booleano mediante listas Establecer filtros basados en conectores booleanos y desplegables con dominios controlados dominios definidos para los datos a desplegar.

Filtrar por capas Filtrar las capas visibles en el Geovisor mediante cuadro de chequeo Manipulación información tabular Representación tabular de los datos desplegados en el Geovisor.

Desplegar información tabular a partir Desplegar en una tabla los datos acordes con la de capas espaciales activas representación espacial Totales para la información tabular Agregar totales a la información tabular Ordenar por cualquier columna Ordenar ascendente o descendente cualquiera de las columnas desplegadas en la tabla Mover columnas Permitir al usuario organizar verticalmente las columnas desplegadas Exportar tabla a libro Excel Exportar datos tabulares a un libro formato Excel Manipulación información gráfica Desplegar información gráfica a partir Representar la distribución estadística de los de los datos tabulares existentes resultados de la consulta Modificar los valores de los ejes Modifica las variables y la relación de dependencia representados un gráfico de tipo estadístico Acceso a metadatos Recopilar metadatos Recopila los metadatos para las capas y polígonos desplegados Desplegar metadatos Presenta al usuario los enlaces al catálogo de metadatos para cada una de las capas, polígonos y/o vectores activos

30

SIAM. Sistema de Información Ambiental Marino de Colombia. http://siam.invemar.org.co/

46

Operaciones SIG Operación espacial de intersección

Calcular el orden de magnitud en el que dos capas geográficas se superponen Operación espacial de resta Al superponer dos capas geográficas determinar el orden de magnitud de cada uno de los polígonos o vectores de una capa que no se superponen con los polígonos o vectores de la otra capa.

Exportar e importar KML/KMZ Exportar/importar capa geográfica en formato KML Conectar e incorporar información de un Permitir agregar al geovisor información geográfica WMS proveniente de una fuente externa.

Información estadística representatividad SAMP Generar vista materializada con Generar el insumo principal para las consultas de cobertura de OdC por AMP representatividad Requerir información sobre un AP en Desplegar atributos básicos de un AP particular Requerir Información sobre un OdC Ver atributos propios de un polígono del tipo OdC seleccionado por el usuario Representatividad por OdC Determinar el área conservada para un OdC Desplegar información sobre Ver mediante símbolos graduados la representatividad de un OdC representatividad de un OdC dentro de un AMP Información tabular para Información tabular para representatividad representatividad Información gráfica para Información gráfica para representatividad representatividad Información gráfica detallada Información gráfica detallada representatividad representatividad Generar vista materializada con Generar el insumo principal para las consultas de cobertura de OdC por AMP y sistema representatividad y vacíos de conservación costero.

Desplegar información espacial vacíos Desplegar distribución geográfica de OdC no de representación incluidos en AMP Desplegar información tabular vacíos de Desplegar información tabulara para las capas conservación activas en el geovisor Desplegar gráfica para vacíos de Representación gráfica de los vacíos de información conservación Generar vista materializada con Ejecutar el proceso previo de calcular la superposición entre AMP y APFI superposición entre AMP y APFI con el fin de ofrecer una respuesta en línea oportuna Ver distribución espacial AMP de figuras Despliega en el geovisor las APFI internacionales APFI Ver superposición de APFI/AMP Mostrar espacialmente las áreas en dónde coinciden APFI y AMP Ver tabla de datos superposición Representación tabular con datos de la APFI/AMP superposición entre las capas de APFI y AMP Representación gráfica superposición Visualizar la proporcionalidad entre las APFI y las APFI/AMP AMP Generar vista materializada con áreas Generar vista materializada con los coeficientes superpuestas entre AMP y Amenazas calculados de superposición entre AMP y amenazas incluyendo riesgos naturales como aumento del nivel del mar y erosión costera Representación espacial AMP y Evaluar la viabilidad de un AMP en función de las Amenazas amenazas a la biodiversidad Desplegar gráfica para viabilidad Representación del porcentaje del área del AMP sujeta a amenaza o riesgo natural Visualizar el portafolio de sitios Permite identificar los sitios más importantes para la prioritarios conservación Desplegar Información polígono Visualizar atributos de sitio prioritario correspondiente a un sitio prioritarios Desplegar información tabular sitios Mostrar la información de los OdC por sitios

47

prioritarios Crear caso de estudio Caso de estudio modificación AMP – Ajustar polígono creado por el usuario Desplegar en formato tabular el resultado de calcular las modificaciones en la representatividad Gráfica variación de la representatividad

Desplegar información tabular para caso de estudio orientado a OdC Guardar caso de estudio Abrir/ver casos de estudio

Comentar caso de estudio Eliminar caso de estudio Capacidad adaptativa Ingresar, modificar, borrar, indicadores de capacidad adaptativa Información para la Gestión Indicador de representatividad ecosistémica Seleccionar el OdC (ecosistema)

Información tabular representatividad Información gráfica representatividad

de

indicador

de

indicador

prioritarios de conservación Permitir al usuario analizar los cambios en representatividad producto de crear o modificar una AMP Extraer del polígono dibujado por el usuario las AMP Determinar los cambios en la extensión y representación porcentual producto de modificar o crear un AMP Mostrar la gráfica de la variación de representatividad por efecto de las modificaciones propuestas en las AMP Mostrar cuanto de la extensión de un OdC propuesto está incluido en las AMP existentes Almacenar y descargar el polígono creado por el usuario El usuario explora los casos de estudio incluidos en el sistema los públicos y los personales una propuesta en el sistema Los usuarios registrados comentan o preguntan sobre el caso de estudio Eliminar caso de estudio Evaluar la respuesta de los grupos sociales frente a la creación o modificación de un AMP Formulario que permite definir indicadores de capacidad adaptativa asociados a un AP o a un caso de estudio

A partir de los datos incorporados al Sistema de diferentes fechas, consultar por OdC los cambios en la representatividad vs la meta de conservación Desplegar información tabular de indicador del OdC seleccionado Información gráfica de indicador del OdC seleccionado

Cada uno de los casos de uso listado en la Tabla 2, fueron documentados en definiendo los casos de uso relacionados, precondiciones, flujo de eventos y post-condiciones

requeridas

para

su

funcionamiento.

Un

ejemplo

de

documentación se presenta en la Fig. 14.

48

Nombre Descripción Actores

Requerir información sobre un AP en particular Desplegar atributos básicos de un AP Usuario anónimo, usuario registrado, usuario administrador

Casos de uso inclusiones, Barra de herramientas estándar extensiones y heredables Precondición 1. Seleccionar la acción de "información" de la barra de herramientas del geovisor Flujo de eventos 1. El actor hace clic sobre el polígono que representa un AP 2. Se despliega información relacionada con AP: Nombre, sigla, extensión marina, extensión continental, extensión total, unidad utilizada para medir, entidad administradora, categoría, resolución creación, enlace al metadato del polígono.

Poscondición

Una vez el usuario se desplaza a otra área se cierra la ventana con los detalles.

Fig. 14. Ejemplo de caso de uso: Requerir información de un AMP particular.

Posteriormente, teniendo como base las preguntas a resolver, organizadas en un mapa mental, se elaboraron esquemas generales para cada una de las herramientas, abordando incluso el proceso a seguir por el usuario al momento de utilizarla (Fig. 15).

Fig. 15. Ejemplo de esquema (wireframe) del resultado del uso de la herramienta Propuesta de nueva área.

De igual manera, en esta etapa se definió la manera de presentar la distribución de módulos en el SSD. Como se ilustra en la Fig. 15, en la parte superior derecha, se diseñó un panel compuesto por pestañas, que permitieran 49

agrupar las herramientas en torno al diseño, planificación, gestión y administración del SAMP.

3.3.3. Desarrollo Atendiendo entonces las fases de Construcción, Transición y Producción definidas para el desarrollo de software, se abordó la etapa de Desarrollo, implementando como tal el geo-servicio de representatividad en plataforma Web, en el marco del SSD-SAMP. De acuerdo a las herramientas disponibles en la entidad administradora del sistema, el desarrollo se realizó en Flex31 como lenguaje de desarrollo y las plataformas de las marcas ORACLE32 y ArcGIS Server33 y ArcSDE

34 .

Para las

operaciones espaciales, entre las entidades definidas, se elaboró el flujo de trabajo entre las capas y las operaciones requeridas, en Model Builder 35, denominado como el geo-proceso.

Se realizaron pruebas piloto que permitieron dar mejor funcionalidad y usabilidad a los futuros usuarios, teniendo como base el diseño de la interfaz de usuario.

Los logros obtenidos de cada una de las etapas metodológicas, se presentan en el siguiente capítulo.

31

Flex. Framework de código abierto (open source) que permite crear Aplicaciones Ricas de Internet (RIA) basadas en el formato Adobe Flash (Carrizo y Firtman, 2011).

32 ORACLE. Web Services Manager. Permite la administración de políticas y la seguridad de la infraestructura de los servicios Web. (ORACLE, 2018) 33 ArcGIS Server, herramienta de la empresa Esri, permite la publicación de servicios web para crear mapas y realizar análisis (Esri, 2017a).

34 ArcSDE, herramienta de la empresa Esri, proporciona servicios de datos espaciales entre las aplicaciones SIG de Esri y una base de datos geográfica en formato file o personal geodatabse (Esri, 2017b).

35 Model Builder. Herramienta de Esri. Lenguaje de programación visual para crear flujos de trabajo de geoprocesamiento, automatizando y documentando los procesos de análisis espacial y de administración de datos. (Esri, 2018d).

50

4. RESULTADOS Y ANÁLISIS DE RESULTADOS Los resultados se presentan y analizan, de acuerdo a las etapas generales planteadas en la metodología de Diagnóstico, Diseño y Desarrollo, para el geoservicio web de representatividad (Fig. 8).

Para entender el problema e identificar los requerimientos de información y las posibles soluciones al análisis de representatividad en el marco del SSDSAMP, se desarrollaron mapas mentales utilizando la herramienta Xmind36. El primer mapa mental, organizado de acuerdo a los resultados definitivos, se presenta en la Fig. 16. Como primer aporte, se definió el alcance del nivel de análisis de las herramientas a desarrollar en cuanto al ámbito espacial, teniendo como resultado que las herramientas deberán abordar los niveles nacionales y regionales, más no, el nivel local. En este sentido las herramientas desarrolladas responden a preguntas de nivel nacional del SAMP37 y a nivel regional, por agrupación de las AMP38, que lo componen.

Fig. 16. Extracto de mapa mental con los lineamientos base para el desarrollo de herramientas de representatividad en el SSD-SAMP.

Las herramientas responden a preguntas del SAMP o a agrupación de AMP, de tres tipos: (1) Consultas generales, dirigidas a responder la representatividad actual; (2) Diseño, dirigidas a cómo mejorarla y (3) Gestión, orientadas a seguimiento y avances en la representatividad (Fig. 16).

Como parte de los resultados consolidados de la etapa de Diagnóstico, para el desarrollo de herramientas web de representatividad para el SAMP en el marco

36

XMind. Industria en el mapeo mental y software de lluvia de ideas (Ximend, 2015).

SAMP, Subsistema de Áreas Marinas Protegidas de Colombia.

38 AMP, Área Marina Protegida.

37

51

del SSD (Fig. 8), se definieron cuatro (4) elementos clave, los cuales se listan a continuación y se ilustran en la Fig. 17. Estos son: (1) Un SIG con la información de OdC39 y AMP (2) Un set de herramientas para la consulta de la información disponible en términos de representatividad de OdC (ecosistemas y especies) y AMP (3) Una herramienta para la mejora de la representatividad del Subsistema a través de la postulación de propuestas para nuevas áreas protegidas (4) Una herramienta para el seguimiento.

Fig. 17. Elementos a desarrollar como geo-servicios para el análisis de representatividad en el SSD-SAMP.

4.1. EL SISTEMA DE INFORMACIÓN GEOREFERENCIADO El SIG para el análisis de representatividad fue desarrollado utilizando los programas disponibles y adquiridos para tal fin por INVEMAR, con el objetivo de dar continuidad a los procesos de desarrollo y facilitar la administración y

39

OdC, objeto de conservación.

52

mantenimiento. Para la implementación del SIG se utilizó el programa ArcGIS en su versión 10.0, a través de la construcción de una File Geo-database40.

La información geográfica recopilada para el presente estudio, proviene principalmente del SIAM41 de Colombia, INVEMAR

de

Conservación entidades

y

Planificación 43,

y de los proyectos liderados por

Ecorregional42

y

Análisis

de

Vacíos

de

para los cuales se recopiló información de diferentes

organizaciones

generadoras

de

conocimiento

sobre

la

biodiversidad marina y costera en Colombia.

Siguiendo la metodología planteada para el desarrollo del SIG, se construyó lo requerido para la herramienta Web de representatividad, adelantando las fases de Análisis Conceptual, Diseño Lógico y Diseño Físico. A continuación, se detallan los resultados obtenidos, resaltando que el SIG construido se convirtió en la principal fuente de información para consolidar la base de conocimiento para la evaluación de representatividad, en el SAMP.

4.1.1. Análisis conceptual El análisis de representatividad, se encuentra dirigido entonces a responder a través de la integración de información existente a preguntas de la relación espacial entre OdC y AMP, atendiendo los niveles nacional y regional del SAMP. Estos niveles deben entenderse claramente. El nacional, da respuesta de la representatividad de los OdC en el conjunto total de las AMP que conforman el Subsistema, obteniendo la cantidad de cada OdC en cada AMP y en suma, el total para el Subsistema. De esta misma forma, debe responder cuánto de cada OdC, no está representado en las AMP que lo conforman (Fig. 18).

40

File Geodatabase. Formato de Esri. Es una colección de archivos geográficos almacenados como carpetas (datasets) en un sistema de archivos (Esri 2018e).

41 SIAM, Sistema de Información Ambiental Marino de Colombia.

42 Proyecto de Planificación Ecorregional. seleccionados y espacializados los ecosistemas y especies que serían objeto de conservación –OdC, estableciendo una meta de conservación para cada uno, con el fin último de proponer un portafolio de sitios prioritarios de conservación (INVEMAR et al., 2009.

43 Proyecto Análisis de Vacíos de Conservación (INVEMAR et al., 2008).

53

Fig. 18. Esquema de las entidades espaciales Objetos de Conservación –OdC (geometría de punto, línea y polígono) y Áreas Marinas Protegidas –AMP, agrupadas como ejemplo por regionalización (Región A) y por su agrupación en el Subsistema de Áreas Marinas Protegidas –SAMP.

En cuanto al nivel regional, la representatividad debe ser dada de acuerdo a las agrupaciones de las AMP. Estas agrupaciones pueden ser: 

Por región: sistemas regionales de áreas protegidas (SIRAP Caribe y SIRAP Pacífico), y sistemas departamentales y locales (SIDAP´s y SILAP´s) (Fig. 18).



Por entidad administradora: dependiendo de la entidad que las tenga a cargo como Corporaciones autónomas regional o la UAESPNN.



Por categoría: si son Parque Nacional Natural -PNN, Santuario de Fauna y Flora –SFF o Distrito de Manejo Integrado –DMI, entre otras.

Estas particularidades de agrupaciones de áreas protegidas, llevan a que sean caracterizadas incluyendo estos atributos: espacialmente a que Regional pertenecen entre Caribe y Pacífico, a que sistema departamental y a que sistema local. Igualmente lleva a contar con la descripción de cuál es la entidad que la administra y cuál su categoría.

54

4.1.2. Diseño lógico Una vez analizado el problema se procedió a identificar las entidades, listar los atributos básicos para cada una de ellas y las relaciones entre sí, obteniendo un modelo Entidad-Atributo-Relación –EAR. Las entidades principales son OdC y AMP, pero adicionalmente se definieron Institución y Categoría de AMP. En la Tabla 3, se describen brevemente.

Tabla 3. Lista y definición de principales entidades implementadas en el SIG ENTIDAD

Objetos de conservación –OdC

Áreas Marinas Protegidas –AMP Institución administradora

Categoría de manejo

DESCRIPCIÓN y ANÁLISIS Son capas en formato vectorial con geometría de puntos, líneas o polígonos, que representan la distribución de los OdC, ya sean ecosistemas o especies. Un OdC puede encontrarse en varias AMP y una AMP puede tener varios OdC presentes. El cálculo de la representatividad ofrecerá el dato de cuánto hay de cada OdC en cada AMP, definiendo del total de su distribución cuánto queda por fuera de las áreas.

Capa con geometría de polígonos que representa las AMP del SAMP. Estas pueden ser clasificadas de acuerdo a la institución que la administra y su categoría de manejo.

Listado de instituciones administradoras. En este caso solo se tienen incluidas AMP de orden nacional y regional, por lo que las instituciones pueden ser la UAESPNN o una de las doce (12) Corporaciones Autónomas Regionales con injerencia en la zona marino costera del País. Una entidad puede tener a su cargo muchas AMP, pero una AMP solo puede ser administrada por una entidad.

Listado de posibles categorías de manejo de un área protegida. Estas son Parque Nacional Natural -PNN, Santuarios de Fauna y Flora -SFF, Vía Parque -VP, Distrito de Manejo Integrado -DMI, Parque Regional PR o Parque Regional Natural -PRN. Un AMP puede tener solo una categoría de manejo, pero una categoría de manejo puede ser asignada a varias AMP.

Para cada una de las entidades se listaron los atributos básicos y se definieron las respectivas claves primarias. Las relaciones 1:M, fueron llevadas las claves externas de la entidad 1 a la M, permitiendo la entrada de valores nulos. Para la relación M:N entre AMP y OdC, fue creada una tabla adicional que las separa permitiendo disminuir la cantidad de campos nulos.

Teniendo en cuenta lo planteado anteriormente, el modelo EAR de acuerdo a la metodología de construcción de bases de datos es el que se presenta en la Fig. 19 y se describe brevemente en la Tabla 4.

55

Fig. 19. Modelo EAR para el SIG del análisis de representatividad.

Tabla 4. Listado de entidades y atributos del modelo EAR. ENTIDAD

DESCRIPCIÓN ENTIDAD

AMP

ATRIBUTO Id_AMP

DESCRIPCIÓN ATRIBUTO Identificador de AMP

Nomb_AMP

Nombre del AMP

Área Marina

Etiqueta_AMP

Etiqueta de presentación del AMP

Protegida

Id_CategAMP

Categoría del AMP (Clave heredada)

Id_Inst

Identificador de la categoría del AMP

NombCategoria

Nombre de la categoría del AMP

Id_Inst

Identificador de la institución

administradora del

NombInst

Nombre de la institución

AMP

SiglaInst

Sigla de la institución

Objeto de

Id_ODC

Identificador de objeto de conservación

ODC

Nombre de objeto de conservación

Id_AMP

Identificador de AMP

Id_ODC

Identificador de objeto de conservación

marina protegida Institución

INSTITUCIÓN

ODC

conservación Tabla intermedia de

AMP_ODC

(Clave heredada)

Id_CategAMP

Categoría del área

CATEGORIA

Institución administradora del AMP

la relación entra AMP y ODC

4.1.3. Diseño físico Para la definición de la estructura de almacenamiento, se realizó el análisis de la implementación del modelo lógico con respecto a la información disponible de OdC y AMP, evidenciando la existencia de campos o atributos de algunas 56

capas temáticas de interés para el análisis de representatividad. El reto consistió en buscar una estructura sencilla, lo suficientemente flexible para permitir el ingreso de nueva información de interés y que de manera transversal atendiera los requerimientos de otras herramientas que sean desarrolladas en el marco del SSD-SAMP, en formato File Geodatabase de ArcGIS. Teniendo en cuenta las entidades identificadas en el modelo EAR, se definió un catálogo de datos basado en los lineamientos datos por la Norma Técnica Colombiana NTC-5661 de metodología para la catalogación de objetos geográficos (ICONTEC, 2010d) , identificando Tema / Grupo y Tipo de Objeto.

Para el SSD se definen dos temas principales Ecología y Límites, y para cada uno de ellos los grupos correspondientes. Para el caso de la entidad OdC, es dividida temáticamente en dos grupos Ecosistemas y Especies, facilitando el almacenamiento y administración de la información. La Fig. 20, ilustra la estructura del catálogo y algunos ejemplos de tipos de objeto.

Fig. 20. Estructura general del catálogo de objetos geográficos para el SIG del SSDSAMP / Geo-servicio de representatividad. Generado bajo los lineamientos de la NTC5661.

57

La NTC-5661 44, promueve cuatro niveles en su estructura, sin embargo en la estructura en una geo-database, solo se admiten dos niveles, denominados Feature DataSet (grupo de capas) y Feature Class (capa). Esto implica que solo dos de los tres niveles generales de lo propuesto para el catálogo de objetos serán “utilizados” realmente en el almacenamiento de la información geográfica. La decisión fue tener como Feature Dataset los Grupos, quedando los tipos de objeto como Feature Class. Un ejemplo de muestra en la Fig. 21, en donde el Grupo "Áreas Protegidas” es un Feature Dataset (AP) y el objeto “Área Marina Protegida” pasa a ser un Feature Class (AMP_SAMP).

Fig. 21. Ejemplo de la estructura implementada en la GDB.

Previamente a incorporar los datos a la estructura de almacenamiento definida, se realizó una estructuración de las capas de áreas protegidas y OdC (ecosistemas y especies), de acuerdo a los atributos definidos en el modelo EAR para cada una de las entidades, elaborando el listado de los dominios45 para Institución y Categoría. A continuación se describen las particularidades presentadas y los resultados obtenidos.

Para la capa de AMP, proveniente del proyecto de Planificación Ecorregional (INVEMAR, 2009), con el fin de dar continuidad a la temática y a los resultados de los diversos análisis, se actualizó con las nuevas AMP, obteniendo el límite sistema de Registro Único de Áreas Protegidas de Colombia, administrado por UAESPNN. Se estructuró de acuerdo a lo definido en el modelo EAR,

44

NTC-5661. Norma Técnica Colombiana - Metodología para la Catalogación de Objetos Geográficos (ICONTEC, 2010d) 45 Dominio. Se entienden como los valores permitidos en un campo específico (ESRI, 2018f).

58

incluyendo un atributo nuevo Tipo para facilitar los filtros del análisis, si es de orden Nacional o Regional (Tabla 5).

Tabla 5. Listado de atributos de la capa AMP y ejemplo VISTA

ATRIBUTO Id_AMP

EJEMPLO 1 Santuario de Fauna y Flora

Nomb_AMP

los Flamenco

Etiqueta_AMP

SFF Los Flamencos

Tipo

Nacional

Id_CategAMP

01 - SFF

Id_Inst

01 – UAESPNN-SPNN

Para las capas de OdC, se buscaron dos objetivos, el primero organizarlas de acuerdo al planteamiento del catálogo de objetos en los grupos de Ecosistemas y Especies organizando las tablas de atributos de acuerdo al modelo EAR y segundo unificar en lo posible la distribución a nivel nacional, debido a que las capas que los representan fueron construidas de manera independiente para Caribe y para Pacífico por diferentes entidades. Al respecto se encontraron diferencias en cuanto a la geometría de representación y de los atributos consignados.

Se identificó que, dependiendo la temática y la información disponible, cada capa de OdC puede tener campos adicionales importantes para el SSD, diferentes a los de identificador y nombre, propuestos en el modelo EAR. En la Tabla 6 se listan algunos ejemplos.

Tabla 6. Ejemplos de atributos adicionales de acuerdo a la temática de la capa de OdC CAPA

ATRIBUTOS ADICIONALES

DEFINICIÓN

PlayasAltaEnergia

SITIO

Nombre del sitio

FondosVegeFanerogamas

FUENTE

Fuente de la información

PROYECTO

Proyecto en el que fue recopilada la información

TIPO_MAM

Tipo de mamífero (grupo)

MAMIFERO

Nombre del mamífero

SITIO

Sitio

FUENTE

Fuente de la información

PROYECTO

Proyecto en el que fue recopilada la información

MamiferosMarinos

59

En cuanto a atributos y estructura se mantiene lo definido en el modelo EAR y en el catálogo de objetos, agregando los campos requeridos para cada tema, buscando mantener un estándar en cuanto al uso de nombres de columnas y especificaciones de tipo de dato y longitud.

En cuanto a la unificación de la distribución a nivel nacional, se realizó una revisión de las geometrías, escalas de representación y consistencia temática.

Como resultado, la mayoría de los OdC cuya distribución es en Caribe como en Pacífico colombiano, se encuentran representadas en la misma geometría, escala y definición temática. Solo se presentó un caso, en el que la diferencia de geometrías es un inconveniente importante para reportar los totales de representatividad para el País. Es el caso del OdC de Anidación de Tortugas Marinas, que en Caribe es espacializada como puntos y en Pacífico como líneas, representando la zona de playa en donde puede haber anidación.

Temáticamente la información es comparable, pues para cada sitio se reporta la especie de tortuga que anida.

Una vez identificada la diferencia, se evaluó con un grupo interdisciplinario, abordando las diferentes alternativas en miras del análisis de representatividad.

Se evaluó la posibilidad de cambiar de geometría de una de las dos capas, sin embargo, esto afectaría el seguimiento de implementación del SAMP, pues su punto de partida es el análisis realizado en 2007 (INVEMAR, 2009), el cuál respeta la geometría inicial de los datos fuente. Se resuelve mantener la geometría original de las capas y presentar en los reportes de las consultas a realizarse en el SSD en términos porcentuales, evidenciando número de puntos o longitud de playa.

De todas formas, se hace la recomendación, en que debe haber un ejercicio temático de unificación, con el ánimo de mejorar los resultados, de los diferentes cruces espaciales realizados. Como paso final de la implementación del SIG, se procedió a construir la GDB y cargar los datos depurados.

Con la herramienta Diagrammer46 de ArcGIS, se aplicó el modelo EAR, alimentándolo con las particularidades de la información temática. Una vez listos los diagramas, de acuerdo a las especificadores necesarias del programa 46

Diagrammer. Herramienta de la empresa Esri, que a través de un editor visual, permite crear, editar y analizar esquemas de geodatabase. (Esri, 2018b).

60

ArcGIS, estos fueron exportados en formato XML47

e importados desde

ArcCatalog para crear la GDB vacía. El proceso de diagramación del modelo y las diferentes pruebas, llevaron a mantener el campo Tipo con dos subtipos48 definidos y los campos Categoría e Institución con restricciones de dominios 49 para cada uno, dependiendo del Tipo. Las figuras Fig. 22, Fig. 23 y Fig. 24, muestran el diagrama, el resultado de su implementación en GDB y los dominios y subtipos definidos.

47

XML. Lenguaje de marcado extensible.

Subtipos en una geodatabase, son un subconjunto de entidades de una clase de entidad u objetos de una tabla, que comparten los mismos atributos. Se utilizan como un método para categorizar los datos (Esri,2018g).

49 Dominio. Se entienden como los valores permitidos en un campo específico (ESRI, 2018f).

48

61

Fig. 22. DiseĂąo de la estructura de la GDB del SIG para el mĂłdulo de representatividad en Diagrramer.

Fig. 23. Estructura implementada de GDB para el mรณdulo de representatividad

63

Fig. 24. Estructura de la capa de AMP, subtipos y dominios en GDB del mรณdulo de representatividad.

En cuanto a la relaciรณn planteada en el modelo EAR de OdC y AMP, esta es evidente en el momento que se realiza una operaciรณn espacial que las superponga, mรกs no en la estructura de la GDB como tal.

El paso final fue el cargue de los datos, realizado exitosamente con la versiรณn final de la GDB estructurada. Una muestra se presenta en la Fig. 25.

64

Fig. 25. Ejemplo de datos cargados para la capa de AMP.

4.2. HERRAMIENTAS WEB PARA EL ANÁLISIS DE LA REPRESENTATIVIDAD 4.2.1. Consultas Generales Para el análisis de representatividad, los usuarios cuentan con un conocimiento básico de la situación actual, a partir de la misma base de conocimiento suministrada en el SSD. De acuerdo a sus intereses, las consultas pueden llegar a ser realizadas para cada OdC o AMP, y deberán ser respondidas en términos de cuánto y donde. Consultas de la interrelación de estas temáticas, también deben ser planteadas en términos de representatividad, de acuerdo a la meta de conservación planteada para cada OdC. Teniendo en cuenta las funcionalidades del Sistema, las respuestas a estas preguntas cuentan con soporte en tablas, gráficos y visor geográfico.

Para la definición de las preguntas se elaboró un mapa mental con la participación de un grupo interdisciplinario en talleres de trabajo. En éste mapa se especificaron cuáles podrían ser las preguntas y cual la forma o requisitos para responderlas (Fig. 26).

65

Fig. 26. Mapa mental para la identificación de consultas generales a desarrollarse para el SSD.

Una vez identificadas las preguntas a responder, se procedió a elaborar esquemas

que permitieron detallar como en el aplicativo se organizaba la

estrategia, para que el usuario llegue fácilmente a plantear la pregunta y como la responde el Sistema. La Fig. 27, muestra como ejemplo, un caso de uso general, uno de los esquemas desarrollados como insumo para la etapa de Desarrollo y el resultado obtenido. Como se menciona en el proceso metodológico, el proceso de desarrollo de software es iterativo, no lineal, por lo que la planeación inicial se va refinando a medida que se va avanzando en la construcción. Un ejemplo de esto es lo que se muestra en la figura, en donde a medida que se fue desarrollando, se integraron elementos y se depuraron los elementos del módulo y sus funciones.

Como se observa en esta misma figura, las consultas generales se integran al módulo de Diseño del SSD. 66

Nombre Descripción Actores Casos de uso incluidos, extensiones y heredables

Información estadística del SAMP Información general del SAMP Usuario anónimo, usuario registrado, usuario administrador Seleccionar opciones de menú y submenú principales Filtrar Barra de herramientas Acceso a metadatos Guía para el usuario Gestión documental Colaboración

Precondición Flujo de eventos

1. El actor selecciona la opción diseño información básica AMP 2. El actor visualiza el formato para el ingreso de parámetros de selección

a)

Poscondición

El actor puede seleccionar las opciones de consultas

b)

c) Fig. 27. Ejemplos de a) casos de uso b) Esquema de “Consultas generales” y c) el resultado implementado de su desarrollo.

67

Las herramientas desarrolladas para responder las preguntas planteadas, se presentan a continuación, en su versión final. La Fig. 28, lista el orden en que serán descritas en el presente documento.

Fig. 28. Vista del listado de las consultas generales en el SSD-SAMP.

4.2.1.1.

Consultas de conocimiento general sobre OdC y AMP

En esta herramienta se buscó entregar de manera ágil y amigable al usuario, datos generales sobre las AMP, a través de la consulta de los atributos definidos: por AMP, entidad administradora, orden, región, superficie marina, superficie terrestre, superficie total y tipo. Consultas de conocimiento general pueden ser resueltas con esta herramienta. Entre otras: 

Cuál en la superficie cubierta por cada AMP, incluyendo su porción marina y terrestre?



Cuáles, cuántas y que área cubren las AMP administradas por una u otra Entidad?



Cuáles, cuántas y que área cubren las AMP de acuerdo al Tipo (nacional o regional) y a la Región geográfica (e.g. Caribe insular, Caribe continental)

68



Cuáles, cuántas AMP tienen superficie marina/terrestre y cuánto?

Una vez el usuario seleccione la opción “Consultas Generales”, el sistema muestra una ventana emergente con el formulario correspondiente (Fig. 29). Los criterios de filtro, corresponden a los atributos de las AMP listados previamente, acompañados del uso de operadores lógicos. En la interfaz, se dispusieron criterios de Filtro, Operador, Valor y un segundo Operador para enlazar los diferentes criterios seleccionados. Una vez definidos los filtros, el usuario debe presionar el botón Consultar

para obtener el resultado.

Fig. 29 Vista de la interfaz de consultas generales en el SSD-SAMP

Realizada la consulta, en el mismo espacio de trabajo es entregado un reporte, en donde se resume la sentencia de la consulta generada y se presentan los resultados obtenidos Fig. 30.

Fig. 30. Ejemplo de resultado de una consulta en la herramienta de consultas generales.

Las funcionalidades definidas pretenden enfatizar en la usabilidad de la herramienta, pensando en la usabilidad. Estas son: Borrar un filtro

, limpiar 69

completamente la consulta de búsqueda

, retornar fácilmente para ajustar los filtros

, generar reporte exportarlo a un archivo extraíble del sistema , hacen parte de la estrategia de usabilidad de la herramienta y el

Sistema en general. Cabe resaltar el enlace de los resultados, con la información geográfica presentada en el visor, en donde al oprimir sobre una de las áreas protegidas listadas, se realiza un acercamiento automático al límite de esa área (Fig. 31).

Fig. 31. Ejemplo de funcionalidad de acercamiento por enlace y selección de los resultados de la consulta.

En el caso de no encontrar registros que cumplan los filtros definidos por el usuario, es generado un aviso al respecto.

Estas consultas se realizan de una tabla intermedia, configurada como servicio, generada a partir del cruce e integración de los datos relacionados de AMP. Para este caso, el criterio de Filtro, se carga a partir de un XML50 pre-defenido, donde se encuentran configurados los atributos a mostrar en la lista desplegable, y el criterio Valor, recorre la tabla intermedia y selecciona los posibles valores de acuerdo a los atributos definidos en la capa.

50

XML. Lenguaje de marcado extendible.

70

4.2.1.2.

Consultar OdC y AMP en el mapa

En esta herramienta se buscó responder desde el componente espacial las AMP y OdC presentes en un punto específico. Una vez seleccionada esta herramienta, se despliega una caja en la que se explica cómo usarla (Fig. 32), y al presionar el botón “Consultar”, se activa para el puntero del ratón un chinche, que permitirá ubicarse sobre el visor geográfico y pinchar en un sitio donde se quiera tener mayor detalle.

Fig. 32. Interfaz de la herramienta consulta en el mapa de OdC y AMP.

El reporte generado muestra los resultados respecto al área protegida que se encuentre en el sitio, los objetos de conservación alrededor del mismo de manera resumida y detallada (polígono por polígono / punto por punto) (Fig. 33).

71

Fig. 33. Reporte generado por la consulta de OdC y AMP en el mapa.

Al igual que en la consulta anterior, el reporte relaciona el componente espacial localizando cada uno de los elementos listados, al presionar sobre los nombres o tĂ­tulos respectivos.

Esta consulta parte del visor geogrĂĄfico al reporte sobre un punto (y su ĂĄrea circundante) en tablas. Utiliza tablas intermedias generadas a partir de los geoprocesos implementados, servidos internamente para los administradores del Sistema. Estos geo-procesos involucran las capas estructuradas y disponibles en el visor del SSD.

72

4.2.1.3.

Nivel actual de protección por AMP

Con esta herramienta se buscó responder cuál es el nivel de protección de los OdC por una o varias AMP. AL ingresar a la herramienta, se despliega un listado de AMP del cual se puede seleccionar el Área(s) de la que se desee saber cuáles OdC protege (Fig. 34).

Fig. 34. Interfaz de la herramienta Nivel de protección por AMP.

Posteriormente, se selecciona el AMP o las AMP, para las cuales se genera un listado de los OdC que contiene, desplegados en la parte inferior de la caja. Al seleccionar las áreas protegidas, el visor geográfico hace un acercamiento a donde se encuentran, relacionando el componente espacial para el usuario.

También se dispuso de la herramienta para generar un reporte del nivel de protección. Este reporte se presenta en formato tabla y gráfico, como se muestra en la Fig. 35.

73

Fig. 35. Vista de reportes de la herramienta nivel de protección por AMP.

EL reporte tipo tabla se presenta en dos formatos, entregando al usuario para cada área (filas) un listado de los OdC que contienen (en columnas) con valores en porcentajes respecto a la abundancia de cada objeto en el País. El segundo formato de la tabla presenta para cada área protegida, la abundancia en las unidades en las que se encuentra espacializado, hectáreas, kilómetros lineales o número de puntos, y su comparativo con el total nacional. Este reporte puede ser exportado a Excel.

El reporte tipo gráfico, presenta para cada OdC en las áreas protegidas consultadas, la proporción que éstas contienen, la que se encuentra contenido en otras AMP y la proporción no protegida del OdC. Da un reporte de número de OdC presentes, y se puede ajustar la consulta para utilizar todas las AMP seleccionadas o solo una de ellas. Este reporte también puede ser exportado para ser utilizado en diferentes documentos.

El proceso realizado por la herramienta en el SSD, corresponde a la consulta de tablas relacionadas, generadas por geo-procesos internos y servidos previamente para ser consumidas por este tipo de consultas. Al iniciar el desarrollo de esta herramienta, se pretendía hacer el geo-proceso en línea, sin embargo, de esta manera invierte tiempos de procesamiento prolongados, generando desinterés por parte de los usuarios y una mala percepción del Sistema y las herramientas provistas. Adicionalmente, los datos son relativamente estáticos, pues su 74

actualización se realiza cuando hay una nueva área protegida declarada o cuando se decide hacer un cambio importante a la distribución de los OdC.

4.2.1.4.

Nivel actual de protección de un OdC

Con esta herramienta se busca responder cual es el nivel de protección de cada OdC en las áreas protegidas existentes. AL ingresar a la herramienta, se despliega un listado de OdC del cual se debe seleccionar del que se desee saber, en qué áreas se encuentra protegido (Fig. 36).

Fig. 36. Interfaz de la herramienta Nivel de protección por OdC.

En el botón de “Reporte de nivel de protección”, se generan los reportes tipo tabla y gráfico. Tipo gráfico se encuentran cuatro gráfico: (1) con reporte de porcentaje del OdC contenido en cada AMP, (2) proporción de acuerdo a agrupación de áreas protegidas por orden de gestión, nacional o regional, (3) La proporción protegida y no protegida del OdC, con porcentajes específicos por AMP, el (4) corresponde a un gráfico relacionado a la posición espacial del AMP en el visor geográfico, que permite compara directamente entre AP (Fig. 37). En el reporte 75

tipo tabla, se encuentra un listado de las AMP que contienen el OdC seleccionado, con los datos de la extensión del área protegida y el porcentaje del OdC que contiene con respecto al nivel nacional.

Fig. 37. Vista de reportes de la herramienta nivel de protección por OdC.

Al igual que las anteriores consultas/herramientas, los reportes generados cuentan con la funcionalidad de ser exportados, para ser utilizados en otros documentos.

La consulta interna de los datos se hace sobre tablas relacionadas, generadas por geo-procesos diseñados para tal fin.

4.2.1.5.

Consultar OdC por sitio prioritario de conservación.

Esta herramienta permite la consulta de cada uno de los Sitios Prioritarios de Conservación –SPC, identificados en el proceso de Planificación Ecorregional adelantado en 2007 (INVEMAR, 2009). Al ingresar a la herramienta, se puede seleccionar de una lista desplegable el SPC del cual desee conocer los OdC a los que apunta su priorización (Fig. 38).

76

Fig. 38. Interfaz de la herramienta Consulta OdC por Sitio Prioritario de Conservación.

Una vez seleccionado el Sitio y presionado el botón de consultar,

, se

realiza un acercamiento en el visor geográfico, y se listan en el panel de herramientas los OdC con su abundancia y las unidades en las que se encuentra medido (Fig. 39). Solo se puede consultar un SPC51 a la vez, por lo que el usuario deberá realizar la suma de los resultados haciendo la consulta individual.

Fig. 39. Vista del reporte de la herramienta de consulta de OdC por Sitio Prioritario de conservación.

51

SPC - Sitios Prioritarios de Conservación.

77

4.2.2. Creación de Nuevas Áreas Para evaluar cómo mejorar la representatividad en el SAMP, el usuario debe poder interactuar con los datos provistos en base de conocimiento del SSD. De acuerdo a su enfoque, podrá evaluar la mejora de la representatividad de ciertos OdC, o buscar la justificación para la creación de una nueva que amparan diversos OdC. Varias áreas protegidas en la zona marino costera, entendidas como propuestas. La herramienta se concentra en responder a Cuánto mejora la representatividad de los OdC en el SAMP a los diferentes niveles de gestión.

Funcionalidades de guardar sus propuestas, compartirlas con otros usuarios registrados y generar un espacio de discusión al respecto, se combinan con los reportes básicos en formatos de tablas, gráficos y en el visor geográfico.

Para la definición de la herramienta, el primer paso fue la elaboración de un mapa mental, con la participación del grupo base de desarrollo del SSD-SAMP (Fig. 40).

Fig. 40. Mapa mental para la identificación de preguntas y soluciones para la creación de nuevas áreas.

Identificadas las preguntas, se procedió a plantear los casos de uso y elaborar los esquemas que plasmaran las herramientas y pasos, de tal manera que se oriente al usuario a solucionarlas. La Fig. 41, muestra un ejemplo de los casos de uso elaborados para esta herramienta, el esquema del diseño y funcionalidad planteada y el resultado obtenido en el marco del SSD-SAMP.

78

a) Nombre

Crear caso de estudio

Descripción

Permitir al usuario analizar los cambios en representatividad producto de crear o modificar una AMP usuario registrado, usuario administrador 1. El usuario debe estar en login 1. El usuario filtra información 2. El usuario define el objeto sobre el cual se centra el caso estudio: AMP o OdC 3. El usuario genera un polígono Refrescar la representación espacial Paso Acción 3 Ver/abrir casos de estudio

Actores Precondición Flujo de eventos

Poscondición Flujo alternativo

b)

c) Fig. 41. Ejemplos de a) casos de uso b) Esquema de “Propuesta” y c) el resultado implementado de su desarrollo.

79

Para el uso de esta herramienta, se debe acceder como usuario registrado. Para serlo, debe surtir un proceso en el que el administrador del Sistema recibe la solicitud y aprueba dependiendo de algunos filtros como entidad a la que pertenece y razón por la que desea utilizar el SSD, garantizando así el buen uso de los recursos disponibles (Fig. 42).

Fig. 42. Vista de la interfaz de ingreso de usuario registrado.

Al ingresar a la herramienta se tienen dos opciones, “Crear propuesta” o “Listar propuestas” (Fig. 43). La primera lleva al usuario a plantear nuevas propuestas y la segunda, a retomar las planteadas por el mismo usuario o las compartidas por otros usuarios.

Fig. 43. Vista de la interfaz de Mis Propuestas.

Al ingresar a la herramienta “Crear propuesta”, el primer paso es dibujar un área a evaluar. Para esto el usuario tiene dos opciones. La primera es hacer uso de la herramienta de dibujo

, con la cual solamente presiona en el botón y sobre

el visor geográfico se traza el área. La segunda opción es a través de la 80

importación de un archivo en formato KML/KMZ

, construido previamente

por el usuario.

Una vez dibujada el área, se activan un listado de los elementos con los que se quiere hacer la evaluación de las cuales se pueden seleccionar todas las opciones o las que se consideren de interés. Estas son: OdC divididos en sistemas ecológicos y comunidades ecológicas relevantes, Sistemas Costeros (ecorregiones) y un listado posible de Amenazas que ya se encuentran espacializadas en el SIG del SSD (Fig. 44).

Fig. 44. Vista de herramienta de análisis para la creación de propuestas de AMP.

Igualmente se activan otras herramientas, como la de “Excluir AMP”, la cual contempla la posibilidad que algunas de las áreas protegidas existentes, puedan ser descartadas en el marco de los objetivos del análisis, por ejemplo, no tener en cuenta las de orden regional. Al seleccionar esta herramienta, se despliega un nuevo listado de las AMP, del cual se deberá seleccionar las que no se quieren incluir en el análisis de representatividad de una nueva AMP. Este proceso tarda unos segundos en ejecutarse, pues le implica al Sistema recalcular tablas y elementos espaciales, haciendo uso de los geo-procesos programados, con el fin de prepararlas para el cruce espacial.

Dibujada el área, excluidas las AMP a no tener en cuenta y seleccionados los criterios de OdC, Sistema Costero y Amenazas, se procede a calcular

.

81

Los reportes obtenidos se presentan en formato tabla y gráfico, descargables en formato Excel e imagen. En la tabla se listan los OdC evaluados, evidenciando en términos % cuanto de ese OdC hay en el área propuesta, y cuanto en otras AMP o fuera de ellas (Fig. 45). También presenta en otras pestañas, la representatividad por Sistema Costero y las Amenazas para el área propuesta. El resultado tipo gráfico, presenta la información de cuánto aporta a cada OdC seleccionado, cuánto hay protegido en otras áreas y cuánto sin protección.

Fig. 45. Resultado de la herramienta Crear propuesta de AMP a) tabular y b) gráfico.

82

Si es de interés del usuario guardar esta propuesta de AMP, de acuerdo a los resultados obtenidos, en la opción Guardar, se despliega una caja para asignarle nombre y descripción, quedando almacenada para futuras consultas.

Como se observa en la Fig. 43, desde el ingreso a la herramienta de Propuestas, se tiene acceso al menú de Listar Propuestas. En este listado, se accede a las propuestas creadas por el usuario específico y las compartidas por otros usuarios (Fig. 46). Para las creadas por el usuario se cuenta además del registro de la fecha de creación, En esta interfaz, se encuentra acceso a datos de cuando fue elaborada, exportar a KML

acceso a la información del aporte que realiza, posibilidad de , eliminar la propuesta

y agregar documentación de respaldo

, compartirla con otros usuarios ..

Fig. 46. Interfaz de usuario para Listar Propuestas.

Para el caso de las Propuestas compartidas, se tiene acceso a la información de cuanto aporta, la posibilidad de exportarla a KML y de consultar la documentación relacionada, dispuesta por el usuario creador.

83

4.2.3. Indicador de Representatividad

Esta herramienta, busca apoyar la gestión del SAMP. Busca entregar los instrumentos para hacer un seguimiento a los avances que se vayan teniendo en representatividad ecosistémica. Para acceder a la herramienta se debe ingresar por el módulo de “Gestión”, “Indicadores ambientales” y seleccionar el botón de “Representatividad” (Fig. 47).

Fig. 47. Interfaz de ingreso al indicador de Representatividad.

Al ingresar a la herramienta, se accede a un menú desplegable con el listado de los OdC a los que se desea hacer seguimiento y el año que se desea revisar (Fig. 48-a). Al consultarlo, se presentan los resultados en reportes tipo gráfico, desde el cual se accede a los reportes tipo tabla

(Fig. 48-b).

84

a)

b) Fig. 48. a) Interfaz de criterios del indicador de Representatividad y b) ejemplo de reporte tipo gráfico y tabla.

A medida que el Sistema vaya siendo alimentado por los cambios implementados, como la creación formal de AMP, las herramientas están diseñadas para reportar los avances y así evaluar la gestión realizada.

4.3. GEO-PROCESOS Y GEO-SERVICIOS Definidos los casos de uso y las consultas a desarrollar, y tomando como base el SIG desarrollado, se construyó con el equipo base de investigación, un proceso geográfico de superposición vectorial, geo-proceso, con el objetivo de establecer que OdC estaban incluidos en las AMP propuestas y en una AMP propuesta, dando respuesta a las consultas relacionadas con la representatividad. La

85

herramienta fue desarrollada en Model Builder52 de ArcGIS, una vista general se presenta en el Anexo 1.

Uno de los requerimientos no funcionales más relevantes fue el de dar respuesta a través de un servicio Web con tiempos de procesamiento bajos, por lo que se evaluaron varias opciones, las más exitosas, e implementadas fueron: 

Un SIG de entrada definido en el mismo sistema de referencia, sobre el cual se reportan áreas y longitudes. Al ser un ejercicio nacional que abarca diferentes orígenes cartográficos, se selecciona la proyección Lambert Azimutal Colombia.



OdC organizados en capas independientes hace el geo-proceso en términos prácticos, inservible. Se decidió disolver cada una de las capas de OdC, para dejar un solo registro por ODC y posteriormente, unirlas en una sola capa de acuerdo a su geometría. Quedando finalmente una capa para los OdC de geometría de polígono, una para líneas y una para puntos.

Un vez elaborados los geoprocesos, las diferentes herramientas fueron programadas en script, importadas y parametrizadas en ModelBuilder, y posteriormente servidas como herramientas y servicios. Un listado de ellas se ilustra en la Fig. 49.

52

Model Builder. Herramienta de Esri. Lenguaje de programación visual para crear flujos de trabajo de geoprocesamiento, automatizando y documentando los procesos de análisis espacial y de administración de datos. (Esri, 2018d).

86

Fig. 49 Servicios y herramientas del SSD-SAMP, incluyendo herramientas de representatividad.

4.4. ENLACE DE ACCESO AL SSD-SAMP El SSD-SAMP, se encuentra disponible actualmente en los servidores del Instituto de Investigaciones Marinas y Costeras –INVEMAR, en el siguiente enlace: “http://gis.invemar.org.co/ssdsamp/” Cabe mencionar que el código desarrollado y cada una de las funcionalidades descritas, no cuenta con restricciones para su uso en otros aplicativos. Para obtener

mayor

información

al

respecto,

debe

dirigirse

a

los

correos 87

redsamp@invemar.org.co o labsis@invemar.org.co, siendo este último el equipo encargado de dar soporte al Sistema.

Actualmente, el grupo de investigación base, se encuentra desarrollando una nueva interfaz, la cual cambia en forma los resultados presentados en este trabajo, más no en la funcionalidad.

4.5. ANÁLISIS DE RESULTADOS En el presente capítulo se presenta información indicativa del análisis de los resultados generados por la aplicación de la metodología en la implementación de un Sistema de Soporte de Decisiones para que provea herramientas web para el análisis de la representatividad ecosistémica, su importancia y sus límites.

El análisis conceptual del SIG, entendido como la base de conocimiento geográfica requerida para el análisis de la representatividad, fue el resultado de la realización de talleres con involucrados representantes del grupo de investigación y entidades usuarias. Arrojó en primera instancia un levantamiento de lineamientos con ideas que se estructuraron en mapas mentales, los cuales sufrieron evolución en la medida que la conceptualización maduraba. En un principio se generó un ambiente caótico, sin embargo, el continuar trabajando con un equipo interdisciplinario con diferentes visiones, permitió adelantar un proceso de priorización para enfocar esfuerzos estratégicamente, concretando así los requerimientos para construir las consultas de impacto en el soporte a las decisiones a ser tomadas para el tema de representatividad. Estos mapas mentales, permitieron la nivelación de conceptos tanto en el equipo de implementación como en los futuros usuarios, ayudando a generar apropiación de los diferentes roles dentro del proceso y a acotar las expectativas del mismo.

La implementación de estándares orientados por la Infraestructura Colombiana de Datos Espaciales –ICDE, definió cómo las capas insumo para el cálculo de la representatividad se estructuraban en un modelo Entidad-Atributo-Relación -EAR eficiente para el procesamiento en línea. Los diseños lógico y físico, permitieron una representación explicita de la complejidad del conocimiento y un ambiente

88

controlado, asegurando la calidad de la información suministrada y de los productos de información generados.

El SIG arrojó el resultado de las necesidades percibidas influenciadas con los planteamientos propios de las experiencias vividas desde la perspectiva de los participantes en los talleres al momento de conceptualización, sin embargo, las dinámicas producidas por futuras nuevas capas de información no fueron contempladas, aun así, el modelo EAR, podría recibir otros insumos que refinen la calidad del análisis en la medida en que se presenten.

Todos los expertos presentaron una disposición abierta a aportar en la investigación. Ninguno se negó a documentar sus respuestas y por el contrario estuvieron dispuestos a participar activamente y a aportar sus sugerencias sin prevención.

Se hizo evidente que la capacidad de concretar consultas de impacto estratégico era más fácil para los expertos con mayor nivel jerárquico o con experiencia en gestión que los participantes de enfoque netamente temático. Pero en general se presentan temas comunes que se reiteraban durante el proceso.

El sentido de urgencia en innovar tecnológicamente para mejorar en el soporte en la toma de decisiones fue un recurrente énfasis desde la perspectiva del equipo de expertos y el equipo de la investigación, su sensibilización en cuanto a la necesidad de una transformación digital frente a los retos generó el ambiente propicio para la evolución del diseño.

La co-creación con los agentes de cambio que finalmente estarían involucrados en el uso de la iniciativa, generó un equipo de alto impacto que gozó de confianza en cuanto a que el resultado no distaría de la necesidad planteada desde el modelo de negocio y visón del SSD SAMP. Para lograr un entendimiento adecuado de los retos tecnológicos, surtió un efecto positivo el uso de lenguaje no técnico, como generar referentes de sentido como los wireframe/esquemas, haciendo tangibles conceptos abstractos para su mejor comprensión.

Aunque típicamente la cultura en el ámbito del sector público es rígida y estricta, en el ambiente del equipo se denotó modernidad y apertura al cambio.

89

Desde el resultado de la aplicación de la metodología de Proceso Unificado para el desarrollo de software integrado a las etapas de Diagnóstico, Diseño y Desarrollo, en búsqueda de la solución web para el análisis de la representatividad, partir de la definición del modelo de negocio permitió consolidar el propósito estratégico de la iniciativa sin perder el norte en la conceptualización, además de explicitar los requerimientos funcionales y no funcionales a la medida de las necesidades definidas.

Definir el concepto de representatividad como transversal en el SSDSAMP conllevó a generar tres (3) ámbitos, que separó consultas con enfoques diferentes para entender: la situación actual, la construcción de escenarios prospectivos y finalmente herramientas que facilitaran el seguimiento de la representatividad en la medida que se concretaran figuras de protección marino costera. Esta situación en el contexto de usabilidad se espera genere un mejor entendimiento del usuario en la interacción con la solución y por lo tanto propicie confianza en el sistema y la imagen institucional.

Aunque los casos de uso partieron de una metodología abierta, fueron acoplados a la experiencia del INVEMAR permitiendo capitalizar funcionalidades existentes en los geo-visores del SIAM, y documentados con precondiciones, flujos y postcondiciones acorde con las propuestas de los expertos. Esta documentación permitió dejar explícito una descripción sintética y los roles intervinientes para convertirlos en esquemas/wireframe que acercaron, a modo de prototipo, a los participantes a una experiencia tangible de lo que podría ser la solución.

En la etapa de desarrollo, al momento de definir la herramienta, el lenguaje Flex53 disponible en el INVEMAR ofrecía una creación rápida y estéticamente agradable, con un futuro posicionamiento amplio, por ser de código abierto, hoy en día no es una herramienta disponible en el ambiente ARGIS server, lo cual podría limitar la libre evolución de las soluciones, aunque aún siguen estando vigente y en operación.

53

Framework de código abierto (open source) que permite crear Aplicaciones Ricas de Internet (RIA) basadas en el formato Adobe Flash (Carrizo y Firtman, 2011).

90

Los resultados del ambiente de desarrollo surtieron una etapa de pruebas documentadas que permitieron identificar mejoras en la usabilidad, lo cual permitió refinar las soluciones y su funcionalidad.

La solución web ha permitido el uso por parte de la comunidad de tomadores de decisiones

y

academia,

generando

el

conocimiento

necesario

para

la

presentación de propuestas de áreas protegidas que hasta la fecha se han podido concretar en la formalización de dos (2) parques nacionales (Bahía Portete – Kaurrele y Corales de Profundidad), y un (1) distrito de manejo (Cabo Manglares), y ha servido de soporte en el ordenamiento del territorio marino costero en los planes de manejo integrado de las unidades ambientales costeras.

A nivel nacional, el sistema genera acceso a información y conocimiento útil para la generación de nuevo conocimiento científico de los objetos de conservación analizados, su representatividad en la red de áreas marinas protegidas y soporte en las orientaciones de política de la dirección de asuntos marino costeros del ministerio de ambiente y desarrollo sostenible.

El desarrollo de la metodología planteada para cumplir el objetivo de diseñar e implementar una herramienta Web, en el marco del Sistema de Soporte a las Decisiones del Subsistema de Áreas Marinas Protegidas de Colombia –SSD SAMP, permitió obtener los resultados esperados, para la consulta y análisis en línea, de la representatividad y la generación de propuestas de nuevas áreas protegidas.

La hipótesis planteada de la implementación de un SSD, que provea herramientas web para el análisis de la representatividad ecosistémica, acertadamente aporta a la toma de decisiones efectivas que favorecen la gestión e implementación del SAMP.

91

5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES El desarrollo de sistemas de información y sistemas de soporte a las decisiones especializados, son por lo general ejercicios complejos que envuelven un trabajo interdisciplinario con una importante inversión en tiempo y recursos económicos.

Un punto crucial de éxito de estos sistemas, es lograr una verdadera apropiación por parte de los usuarios. Cravens (2016) enfatiza que estás herramientas deben ser parte de una actividad o iniciativa más amplia, que permita comprender el rol de la herramienta enmarcado en un proceso que requiere investigación empírica de los requerimientos y experiencias del usuario en el caso particular. Una de las mejores formas de lograr el éxito de estos sistemas es que el desarrollo esté enmarcado en una estrategia institucional, que integre al público objetivo, contextualice el sistema y promueva su uso, pero principalmente que abra la puerta para fomentar su constante mejora. Estando enmarcada la herramienta web de representatividad, en el desarrollo de las etapas de Diseño, Planificación y Gestión del Subsistema de Áreas Marinas Protegidas de Colombia -SAMP, permitió definir el rol de la herramienta de manera concreta, logrando orientarla a los requerimientos puntuales de los futuros usuarios, promoviendo así su uso y la mejora del desarrollo realizado.

Diversas instituciones han venido generando nuevo conocimiento en torno a las zonas marinas y costeras y en general de las AMP, desarrollando bases de datos, sistemas de información y sistemas de información geográfica como respuesta a problemas específicos de cada institución o proyecto. La aplicación de estas tecnologías de información, ha permitido contar con buena parte de la información ambiental del país almacenada, estructurada, documentada y eventualmente disponible al público, incluso como servicios web. Sin embargo, su desarrollo y la producción de la información que contienen no siguen un mismo estándar, dificultando su integración y el proceso de toma de decisiones efectivas. La conceptualización e implementación del SIG logrado en el presente trabajo, permite contar con una base de datos geográfica consolidada, homogéneamente estructurada y disponible en web, permitiendo disponer al público interesado una base de conocimiento para la evaluación de la representatividad, que además de permitir conocer la situación actual de los objetos de conservación en las áreas 92

marinas protegidas existentes, promueve su mejora orientada a la creación de nuevas áreas protegidas, favoreciendo así la consolidación del Subsistema de Áreas Marinas Protegidas de Colombia -SAMP. En los ejercicios de planificación del territorio en los que se requiere especialmente información de biodiversidad para la toma de decisiones, es común encontrarse con la aseveración de que “no existe información”. Sin duda, la información disponible, generada por diversas fuentes, puede mejorar su calidad en cuanto a escala, atributos y temporalidad, especialmente si los requerimientos son para un análisis a nivel local. Con el resultado de gestión de información realizado en el presente trabajo, es posible afirmar que para direccionar de mejor manera los esfuerzos de conservación a nivel nacional, existe información mínima suficiente y que correctamente integrada y estructurada genera un valor agregado y una visión integral del territorio, permitiendo entre otras funciones, el análisis espacial y estadístico que orienten la formulación de alternativas de solución en un ambiente de co-creación.

La información geográfica se considera el eje central del desarrollo del SSDSAMP. Esto planteó el reto de la construcción de un SIG base, cuya estructura debía responder a estándares claros que permitiera suficiente flexibilidad para atender todas las necesidades de las herramientas y módulos que comprenderá el Sistema, favoreciendo directamente el mantenimiento, la actualización y la administración.

La estructura del SIG para el módulo de representatividad

obtenida en el presente estudio, es un avance importante, pero antes de ser una versión definitiva, su desarrollo ha permitido vislumbrar la magnitud del objetivo, pues es claro que a medida que el proceso de construcción y uso del SSD avanza, lo inicialmente diseñado sufre algunas transformaciones y ajustes, incluso acorde con las particularidades del software utilizado, convirtiéndolo en un proceso iterativo en el que deberá mantenerse una vigilancia constante a las necesidades de los usuarios y a los avances tecnológicos relacionados.

Contar con una base de conocimiento geográfica unificada para diagnosticar el estado actual de la representatividad del SAMP, aunque sin duda un valioso aporte, no es suficiente, pues para que cada uno de los interesados la consulte y procese, requerirá de tiempo y personal especializado. Una herramienta Web, que además de disponer la base de conocimiento para su exploración tradicional, le 93

entregue al usuario métodos de consulta sencillos de usar, con reportes cualitativos y cuantitativos concretos en términos de representatividad, incrementa el valor de la información de OdC y AMP suministrada, optimizando ampliamente los tiempos de análisis de los diferentes involucrados en pro de la implementación del Subsistema. La herramienta de consultas generales a la línea base, desarrollada como parte de la herramienta web de representatividad del SSDSAMP, permite al usuario interesado conocer la situación actual de los objetos de conservación en las áreas marinas protegidas. Preguntas de cuál es la distribución de los OdC, en cuáles AMP se encuentra y que falta para lograr cumplir la meta de conservación, son resueltas a través de entregar al usuario reportes en formatos tipo tabla y gráfico estadístico, relacionados siempre con la localización geográfica.

Teniendo en cuenta que el 62% de los ecosistemas y especies definidos para el País como OdC, se encuentran sub-representados en el SAMP (Alonso et al., 2008), una visión unificada del territorio y la canalización de las diferentes propuestas y esfuerzos para la creación de áreas protegidas que aporten a la mejora de la representatividad del Subsistema, es imprescindible. Por principio la Web incentiva el compartir conocimiento, por lo que permite desarrollar un ambiente colaborativo que propicie la participación y capitalización de múltiples perspectivas. Las herramientas de conceptualización y diseño de nuevas áreas protegidas obtenida en el presente trabajo, además de permitirle al usuario evaluar sus propias iniciativas y alternativas, abre un espacio para exponer con datos soportados, el conocimiento explícito de cada usuario para la creación de nuevas áreas. Esta herramienta mejorará el proceso de toma de decisiones y promoverá el cumplimiento de la meta de contar para 2020 con un Sistema representativo.

A pesar del avance web en herramientas que promueven el uso de información geográfica, el desarrollo de operaciones en línea o geo-procesos requieren de tiempos más extensos, con respecto a los que una consulta pre-quemada invierte.

Con el fin de seguir incentivando el uso de datos espaciales en la web y especialmente el procesamiento geográfico en línea, se recomienda continuar con investigación que permita paralelizar los procesos computacionales y de esta

94

forma aprovechar los recursos de máquina, optimizando los tiempos invertidos por los usuarios en las diferentes aplicaciones.

6. REFERENCIAS Alonso, D., H. Barbosa, M. Duque, I. Gil, M. Morales, S. Navarrete, M. Nieto, A. Ramírez, G. Sanclemente y J. Vásquez. (2015). Conceptualización del Subsistema de Áreas Marinas Protegidas en Colombia. Documento de Trabajo (Versión 1.0). Proyecto COL75241 Diseño e implementación de un Subsistema Nacional de Áreas Marinas Protegidas (SAMP) en Colombia.

Invemar, MADS, GEF y PNUD. Serie de Publicaciones Generales del Invemar No 80, Santa Marta. 80p.

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ANEXOS Anexo 1. Geoproceso en Model Builder de ArcGIS del cálculo de la representatividad para un área protegida propuesta y áreas protegidas existentes (Óvalo azul: capas de información, cajas amarillas: operaciones, óvalo verde: resultado de operación en capa)

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