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

Interfaculty Department of Geoinformatics- Z_GIS Departamento de Geomática – Z_GIS University of Salzburg Universidad de Sal zburg

Mejorar el acceso a la información para la administración del sistema eléctrico de la región Norte de Ecuador.

Improve access to information for management of the electric system in the Northern region of Ecuador.

By/por

Iván Santiago Ruales Farinango 01322635

A thesis submitted in partial fulfilment of the requirements of the degree of Master of Science (Geographical Information Science & Systems) – MSc (GIS)

Ibarra - Ecuador, 06 - julio - 2018

COMPROMISO DE CIENCIA

Por medio del presente documento, incluyendo mi firma personal certifico y aseguro que mi tesis es completamente el resultado de mi propio trabajo. He citado todas las fuentes que he usado en mi tesis y en todos los casos he indicado su origen.

Ibarra, 06 de julio de 2018 (Lugar, Fecha)

(Firma)

ii

AGRADECIMIENTO

En el desarrollo de este trabajo tengo que dirigir mi agradecimiento a UNIGIS, a la Universidad San Francisco de Quito, a la Universidad de Salzburgo, por su aporte incondicional en permitirme cursar la Maestría en Sistemas de Información Geográfica, a mi profesor de tesis Anton Eitzinger por su aporte y colaboración en este trabajo.

A las instituciones que permitieron realizar este trabajo; la Empresa Eléctrica Regional Norte “Emelnorte”, IGM, por incentivar la implementación de estas herramientas.

A Dios por iluminar y guiar mis objetivos de vida.

Iván Santiago Ruales Farinango

iii

DEDICATORIA

A mi Familia, a mis padres Vilma y Miltón por su amor y apoyo incondicional, a mi hermana Lizeth por su comprensión y aliento en el transcurso de mi vida, a mi sobrino Joaquín que con su inocencia y ocurrencia me ha enseñado lo bonito que tiene la vida desde el primer día.

A mis abuelos Jaime y Mesías, por hacerme ver mis acciones como complementos para construir mi futuro.

Iván Santiago Ruales Farinango

iv

RESUMEN Para la correcta administración de los sistemas de distribución eléctrica, actualmente, las unidades técnicas no solamente requieren de procesos y procedimientos para el buen funcionamiento de sus redes, sino también de la ayuda de herramientas que permitan gestionar la planificación referente al mantenimiento y crecimiento óptimo de las redes (cuanto y donde).

Para cumplir con este propósito se implementó una herramienta de acceso y consulta de información mediante dispositivos de escritorio y móviles que permita mejorar la calidad de servicio.

La implementación de una herramienta SIG web permite generar información, personalizarla y presentarla a las unidades requirentes para el cumplimiento de sus metas internas con datos técnicos y, lo más importante, con información espacial.

Además esta información servirá a diferentes áreas técnicas: ordenamiento territorial, ambiente, prevención de desastres, servicios, entre otros mediante el acceso vía servicios web de mapas para la integración de información a los datos base iniciales.

Esta herramienta es muy útil para los operadores de la red eléctrica, brindándoles la posibilidad no solo de acceder a la información eléctrica de los equipos instalados sino también a la potencia y cobertura que tienen los mismos.

Al examinar este tipo de información mejora el control y operación del sistema eléctrico, esto facilita la toma de decisiones para dotar del servicio a los usuarios.

La posibilidad de tener la ubicación exacta del sitio donde se van a realizar las maniobras de construcción y mantenimiento del sistema eléctrico en la región norte, contribuirá a mejorar los procesos institucionales y obviamente la satisfacción del cliente.

v

ABSTRACT

For the correct administration of the electrical distribution systems, these days, the technical units do not only require processes and procedures for the proper functioning of their networks, but also the help of tools for managing planning regarding maintenance and optimal development of the networks (how and where).

In order to fulfill this purpose, an information access and consultation tool was implemented using desktop and mobile devices to improve the quality of service.

The operation of a web GIS tool, apart from generating information, allows to customize such information and present it to the requesting units for the fulfillment of its internal goals with technical data and, most importantly, with spatial information.

Additionally, this information will serve as a database for different technical areas, such as: territorial ordering, environment, disaster prevention, services, among others, by providing web access to map services to integrate the information to the initial base data.

This tool is very useful for electrical network operators. It gives them the possibility not only to get access to the electrical information of the installed equipment, but also to electrical power and coverage that they have.

By examining this type of information, it is possible to improve the control and operation of the electric system. As a result, it facilitates the decision making when providing the service to consumers.

The possibility of locating exact site where the construction and maintenance facilities of the electrical system in the northern region, will contribute to improve administrative processes as well as customer satisfaction.

vi

TABLA DE CONTENIDO Preliminares

pág.

AGRADECIMIENTO…………………………………………………………………..iii DEDICATORIA...………………………………………………………………………iv RESUMEN……………………………………………………………………………….v ABSTRACT……………………………………………………………………………..vi TABLA DE CONTENIDO...................................................................................... vii LISTA DE FIGURAS ...............................................................................................x LISTA DE TABLAS ............................................................................................... xi DEFINICIÓN DE TÉRMINOS ................................................................................ xii

CAPITULO I ............................................................................................................1 1.

INTRODUCCIÓN ..........................................................................................1

1.1.

Antecedentes ................................................................................................1

1.2.

Objetivos .......................................................................................................2

1.2.1. Objetivo General ..........................................................................................2 1.2.2. Objetivos Específicos ...................................................................................2 1.3.

Preguntas de Investigación ..........................................................................3

1.4.

Hipótesis .......................................................................................................3

1.5.

Justificación ..................................................................................................3

1.6.

Alcance ........................................................................................................5

CAPITULO II ...........................................................................................................5 2.

REVISIÓN DE LITERATURA .....................................................................5 vii

2.1.

Sistemas de Distribución Eléctrica................................................................5

2.2.

Publicar Mapas .............................................................................................6

2.3.

SIG de Código Abierto ..................................................................................6

2.4.

Servidores de Mapas ....................................................................................6

2.5.

Servicio de mapas ........................................................................................7

2.6.

Servicios Web ...............................................................................................8

2.7.

Geoportal ......................................................................................................9

2.8.

Diagramas UML .......................................................................................... 10

2.8.1. Diagrama de Casos de Uso ....................................................................... 10 2.8.2. Diagrama de Actividades ........................................................................... 11 2.9.

Casos de Estudio........................................................................................ 13

CAPITULO III ........................................................................................................ 19 3.

METODOLOGÍA....................................................................................... 19

3.1.

Área de Estudio .......................................................................................... 19

3.2.

Flujograma para diseño e implementación de SIG WEB para redes de Distribución Eléctrica .................................................................................. 21

3.3.

Arquitectura y Herramientas ....................................................................... 23

3.3.1. Software y Herramientas para desarrollo del aplicativo Web ..................... 24 3.4.

Actores del Sistema de Distribución Eléctrica ............................................ 26

3.5.

Datos e Información.................................................................................... 28

3.6.

Prueba de Validación SIG Web .................................................................. 29

3.7.

Descripción de encuesta para SIG web...................................................... 30 viii

CAPÍTULO IV ....................................................................................................... 32 4.

Resultados ............................................................................................... 32

4.1.

Herramientas SIG Web Eléctrico ................................................................ 32

4.2.

Visualización de Mapas .............................................................................. 32

4.3.

Validación de la Información Espacial de la Infraestructura Eléctrica ......... 33

4.4.

Análisis La Información Geográfica y su acceso ........................................ 34

4.5.

Análisis de Encuesta .................................................................................. 40

CAPITULO V ........................................................................................................ 43 5.1. Análisis de Resultados ................................................................................. 43 5.2. Integración de Servicios Web de Mapas ...................................................... 43 5.3. SIG Web Soluciones y Resultados............................................................... 44 5.4. Experiencia del Usuario ............................................................................... 45 CAPITULO VI ....................................................................................................... 46 6. CONCLUSIONES.............................................................................................. 46

BIBLIOGRAFÍA .................................................................................................... 49 ANEXOS ............................................................................................................... 51 Anexo 1:Personalización de la Aplicación ………………………………………...51 Anexo 2:Plantilla de Registro de Información en SIG . ....................................... 52 Anexo 3: Resultado Estadístico de la encuesta realizada para la implementación Gis Web Eléctrico…………………………………………………………………….. 53

ix

LISTA DE FIGURAS Figura 1: Diagrama Caso de Uso ....................................................................... 11 Figura 2: Diagrama de Actividades ................................................................... 12 Figura 3: Metodología para la evaluación del sistema web ................................ 16 Figura 4: Interfaz Geoportal IGM-Ecuador ......................................................... 17 Figura 5: Área de Concesión............................................................................ 20 Figura 6: Proceso Publicación de Información ................................................... 22 Figura 7: Entorno del Sistema ArcGIS ............................................................... 24 Figura 8: Formato Encuesta .............................................................................. 31 Figura 9: Menú de Herramientas de la Aplicación ............................................. 32 Figura 10: Capas Operacionales ........................................................................ 35 Figura 11: Herramientas SIG Web ..................................................................... 35 Figura 12: Herramientas Buscar ........................................................................ 36 Figura 13: Búsqueda Por Atributo ...................................................................... 36 Figura 14: Resultado Búsqueda de Entidades Encontradas .............................. 37 Figura 15: Herramienta Identificar ...................................................................... 37 Figura 16: Resultado Herramienta Identificar ..................................................... 38 Figura 17: Herramienta Distancia ....................................................................... 38 Figura 18: Resultado Herramienta Distancia...................................................... 39 Figura 19: Herramienta Dibujar .......................................................................... 39 Figura 20: Herramienta Imprimir ........................................................................ 40 Figura 21: Resultado Encuesta .......................................................................... 41 Figura 22: Menú de Administración de la Aplicación .......................................... 51 Figura 23: Ficha de Estructuras Eléctricas Levantadas en Campo .................... 52

x

LISTA DE TABLAS Tabla 1: Características de Software .................................................................. 25 Tabla 2: Matriz de Análisis de Involucrados ...................................................... 27

xi

DEFINICIÓN DE TÉRMINOS 

API

Application Programming Interface. 

ARCONEL

Agencia de control y regulación de electricidad. 

BASES DE DATOS

Conjunto estructurado de datos almacenados en un sistema informático. 

CARTOGRAFÍA

Arte de trazar mapas geográficos. 

CLOUD COMPUTING

Computación en el Internet; servicios, hardware, software en el Internet. 

DCU

Diseño Centrado en el Usuario 

CGI

Common Gateway Interface (Servidor de aplicación Web). 

DATO

Información dispuesta de manera adecuada para su tratamiento por un ordenador 

DATOS ESPACIALES O GEOGRÁFICOS

Entidades espacio-temporales que cuantifican la distribución, el estado y los vínculos de los distintos fenómenos u objetos naturales o sociales. 

DBMS

Sistema Administrador de Base de Datos, es un conjunto de programas que proporciona manipulación, definición y seguridad de datos. 

ESRI

Enviromental Systems Research Institute 

GPS

Sistemas de posicionamiento global 

GAD

Gobierno autónomo descentralizado. 

IDE

Infraestructura de datos espaciales 

IGM xii

Instituto Geográfico Militar 

IMS

Internet Map Server (Servidor de mapas en Internet) 

INEC

Instituto Nacional de Estadística y Censo 

INFORMACIÓN GEOESPACIAL

Información de un objeto en relación a su posición de acuerdo a un estándar de referencia. 

MAGAP

Ministerio de Agricultura, Ganadería, Acuacultura y Pesca 

MAPA

Modelo gráfico de la superficie terrestre donde se representan objetos espaciales y sus propiedades métricas, topológicas y atributivas. 

METADATOS

Información de contenido, calidad, condición y otras características de los datos (datos de los datos). 

MODELO DE DATOS

Esquema conceptual utilizado para representar la realidad mediante un modelo. 

MODELO ENTIDAD – RELACION

Es un modelo de datos que consta de una colección de objetos básicos, llamados entidades, y relaciones entre esos objetos. 

MSD

Map Server Definition 

MXD

Documento de mapa, nombre de archivo ArcMap 

OGC

Open Geospatial Consortium 

ORTOFOTO

Conjunto de imágenes aéreas tomadas desde un avión/satélite y luego corregidas digitalmente para representar una proyección ortogonal. 

SIG

Sistemas de Información Geográfica 

SNI xiii

Sistema Nacional de Información. 

SOFTWARE LIBRE

Programa informático que surge de la colaboración de diversas personas que permite a usuarios copiar, modificar, distribuir su contenido sin el pago de licenciamiento, y bajo ciertas normas de colaboración y uso. 

SVG

Scalable Vector Graphics 

WebCGM

Web Computer Graphics Metafile 

WWW

World Wide Web (también conocida como "la Web" ó WWW ó W3), de origen inglés cuyo significado quiere decir: Sistema de distribución de documentos de hipertexto. 

WCS

Web Coverage Service 

WFS

Web Feature Service 

WMS

Web Map Services – Servicios de mapas web 

WEB MAPPING

Diseño, implementación y difusión de mapas en Internet.

xiv

CAPITULO I 1. INTRODUCCIÓN

1.1. Antecedentes La Empresa Eléctrica Regional Norte S.A. Emelnorte, encargada de la distribución y comercialización de energía eléctrica dentro de su sistema eléctrico posee un área de concesión de 1,241,772 km² definida por ARCONEL (Agencia de control y regulación de electricidad), ubicada en la zona norte del Ecuador.

Dentro de toda esta zona, con el transcurso del tiempo, la red de distribución eléctrica ha crecido por la demanda de los usuarios. Es por eso que inicialmente la empresa vio la necesidad de crear un sistema AM/FM (es aquel que está asociado

con

las

infraestructuras

públicas

como

electricidad

gas

o

telecomunicaciones) que permita registrar y administrar las redes de distribución eléctrica. Este sistema empezó a graficarse en AutoCAD enlazado de manera indirecta con una base de datos de Microsoft Access. Esta información inicial no tenía un enlace controlado entre lo gráfico y lo alfanumérico.

Al iniciar con el sistema de inventario, se realizó un levantamiento masivo de datos de las redes eléctricas con sus equipos como fase inicial. Luego, se vio la necesidad de generar varios procesos internos además de subprocesos que permitan mantener el sistema actualizado por lo dinámico del crecimiento de las redes y lo fundamental, la calidad del servicio.

Luego de analizar el gran flujo de información que generaba la comercialización de energía, conforme los reportes que las entidades de control solicitaban a la distribuidora y del crecimiento de las redes de distribución en el área de concesión señalada anteriormente, se vio la necesidad de implementar un Sistema de Información

Geográfica

(SIG)

que

cumpla

con

todos

los

estándares

internacionales.

En ese sentido se creó este sistema, para que pueda servir como plataforma para el desarrollo e integración de otros sistemas enmarcados en un workflow 1

sostenible para el crecimiento de una empresa estratégica en el norte del Ecuador.

En el manejo de información de las redes de distribución eléctrica es importante direccionar este contenido a todos los usuarios técnicos y no técnicos para que esta información sea aprovechada por todas las áreas que caminan por el progreso de las instituciones que se dedican a la distribución y comercialización de energía eléctrica y que esta integración permita la escalabilidad de los sistemas espaciales.

1.2. Objetivos 1.2.1. Objetivo General 

Mejorar el acceso a la información para el manejo del sistema eléctrico de la región Norte de Ecuador en el desarrollo planificado de los planes de expansión dentro del área administrativa.

1.2.2. Objetivos Específicos 

Evaluar las herramientas disponibles para el acceso a la información geográfica del sistema eléctrico de la región Norte de Ecuador.



Analizar las características técnicas y espaciales para mejorar el rendimiento de las redes de distribución eléctrica.



Facilitar la toma de decisiones a través de la publicación de datos geográficos personalizados sobre el sistema de distribución eléctrica.

2

1.3. Preguntas de Investigación ¿Qué

herramientas

se

pueden

utilizar

para

acceder

a

información

georeferenciada de calidad del sistema eléctrico de la región Norte de Ecuador?

¿Cuáles son los servicios de mapas que permiten personalizar documentos con información espacial?

¿Qué procedimientos se deben establecer para facilitar el acceso a la información eléctrica?

¿Podría un SIG integrar información eléctrica con otras fuentes para la toma de decisiones?

1.4. Hipótesis La integración de la información espacial con las redes de distribución eléctrica y el acceso masivo a esta información permiten coordinar la toma de decisiones para mejorar el servicio de distribución eléctrica de la región Norte de Ecuador cumpliendo los procesos internos propios de la institución.

1.5. Justificación En la actualidad las políticas que priorizan los gobiernos en Ecuador se basan en el acceso masivo a los servicios básicos. En el caso de la energía se ha convertido en un pilar fundamental para el desarrollo, en todos los sentidos, de una sociedad que, en algunos sectores, no ha podido utilizarla para su crecimiento.

Esta necesidad ha puesto en marcha a las empresas distribuidoras para que se desarrollen herramientas que permitan manejar y controlar el crecimiento de la

3

cobertura de sus redes. Estas herramientas han sido manejadas y administradas básicamente por personal que tiene conocimientos aplicados en los SIG.

El crecimiento de la demanda de energía para el desarrollo productivo y de mejoramiento de condiciones de vida requiere de herramientas que permitan mejorar el servicio con una interfaz amigable para el usuario y la consulta de la información requerida. Esta interfaz permitirá su acceso no únicamente a técnicos con conocimientos de SIG.

Esta herramienta será de acceso indispensable para todas las unidades que necesitan manejar información eléctrica con datos espaciales mediante internet, la plataforma SIG web posee una arquitectura robusta que permite cumplir todos los estándares que certifican su utilización confiable.

El manejo de información personalizada permitirá: 1. A los técnicos poder obtener las metas planificadas a corto plazo, para que los indicies de calidad con respecto al servicio, sean los mejores dentro del mercado eléctrico nacional.

2. Que la obtención de datos en campo sea parte de los procesos y procedimientos que se realizaran dentro de la implementación del SIG ya que estos son uno de los elementos fundamentales que conforman los SIG.

3. Que los diferentes estándares para el manejo de información espacial permiten generar vistas personalizadas, sirviéndose de información ya generada como son los servicios de mapas para complementar aspectos técnicos que ayudaran a la eficiencia del crecimiento del servicio eléctrico.

El conocimiento exacto de la información espacial de los servicios y su visualización permiten a los técnicos, en este caso de la rama eléctrica, poder utilizar esa información como un componente adicional a sus tareas profesionales ya que servirá como instrumento de planificación que ayudará en la planificación de las redes eléctricas.

4

1.6 Alcance El desarrollo de este proyecto permitirá poner a disposición toda la información eléctrica y su ubicación geográfica comprendida en toda el área de concesión de Emelnorte en las Provincias del Carchi, Imbabura, Parte de Esmeraldas y Sucumbíos además los cantones de Pedro Moncayo y Cayambe. El aplicativo estará a disposición de todos los técnicos de la institución antes mencionada y de los usuarios que posean acceso a la nube como una herramienta de planificación y de interés colectivo para un correcto proceso de planificación de los planes de expansión y el crecimiento definido del área de concesión de la distribuidora.

CAPITULO II 2.

REVISIÓN DE LITERATURA

2.1. Sistemas de Distribución Eléctrica

Los sistemas de distribución son aquellos que llevan la potencia eléctrica haciendo la transferencia desde los sistemas de transmisión o subtransmisión (Enriquez, 2004).

En términos generales se dividen en primarias y secundarias, siendo estas últimas aquellas que empiezan en el secundario de un transformador reductor y terminan en la entrada de servicio de los consumidores en donde se miden los consumos.

Por su aplicación, las redes de distribución pueden ser para Fuerza Motriz, Alumbrado Residencial y Comercial, Alumbrado Público, Servicio de Tracción de manera general (Enriquez, 2004).

5

2.2. Publicar Mapas

El publicar información geográfica no era una de las principales funciones de los SIG, anteriormente la información cartográfica impresa era considera información de carácter personal, es decir, de uso exclusivo de quien la genera o de una organización. Es a partir del avance tecnológico, de la evolución de la Web, y de la transformación de la geo-información, que difundir y liberar datos georreferenciados en la Web se ha convertido en una de las funciones prioritarias de los SIG (Dangermond, 2008).

Hoy en día este cambio y esta transformación se conoce como GeoWeb que permite “el uso compartido y exhaustivo de mapas y datos, y el acceso universal a aplicaciones

SIG,

junto

con

la

creciente

disponibilidad

de

contenidos

georreferenciados y la facilidad de búsqueda, descubrimiento y aplicaciones híbridas (conocidas como "mashup") de estos servicios, esta transición generará un novedoso patrón y arquitectura de SIG que destaca servicios abiertos e interoperables que pueden emplearse como soporte de una amplia gama de aplicaciones geográficas.” (Dangermond, 2008, ¶1).

2.3.

SIG de Código Abierto

Es el software distribuido y desarrollado libremente, no es comercial. En la actualidad se ha establecido como política del Gobierno de la República del Ecuador, para las entidades de la Administración Pública Central, la utilización de Software Libre en sus sistemas y equipamientos informáticos (OGC, 2014).

2.4. Servidores de Mapas Un servidor de mapas, conocido por sus siglas IMS (Internet Map Server) provee mapas o cartografía a través de Internet. El uso de la web como medio de difundir mapas es sin duda un gran avance para la cartografía, facilitando el proceso de publicación de información geográfica actualizada, en tiempo real.

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El proceso de diseñar, implementar, generar y difundir mapas en la web es conocido como Web Mapping, y la aplicación para realizar este proceso es el IMS, aprovechando la arquitectura cliente-servidor (Aurelio, 2015).

El cliente que puede ser un browser con un visualizador de mapas con alguna tecnología del lado del cliente (JavaScript, Java (Applet), Controles ActiveX, etc.) o una aplicación cliente puede realizar una petición al IMS para obtener información para visualización, consulta o análisis, a través de Internet o la Intranet corporativa.

El servidor de mapas interpretará la petición, recuperará la información de la base de datos geográfica o archivo y devolverá una imagen o un objeto geográfico de forma interactiva y dinámica.

2.5.

Servicio de mapas

El servicio de mapas es la manera en la que, mediante software SIG, puede publicar mapas en la web. Para el desarrollo del aplicativo conforme los lineamientos emitidos por los entes reguladores del sector eléctrico nacional y este caso para la región norte, el mapa base se crea en ArcMap y, a continuación, se publica el servicio de mapas en ArcGIS Server, herramienta homologada en para la unificación de este tipo de soluciones.

Los usuarios de Internet o Intranet podrán entonces utilizar el servicio de mapas en aplicaciones web, ArcMap, ArcGIS Explorer y otras aplicaciones. Una definición del servicio de mapas (MSD) se crea a partir de un documento de mapa (MXD) y se puede utilizar como un recurso SIG.

Un servicio web de este tipo facilita los mapas, las entidades y los datos de atributos disponibles dentro de muchos tipos de aplicaciones de cliente. Esri proporciona interfaces .NET, Java, SOAP y REST para trabajar con servicios de mapas.

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Un uso habitual de un servicio de mapas es mostrar datos de negocios encima de las teselas de mapa base desde ArcGIS Online, Bing Maps o Google Maps. los servicios de mapas se los puede publicar cumpliendo las especificaciones de OGC para que al ser consumidos se tenga los rendimientos y la información tal cual sea la necesidad del usuario (ArcGIS Resource, 2008).

Todos los servicios de mapas empiezan dentro de ArcMap, donde se crea el mapa. Después de terminar el mapa y cuando esté preparado para su publicación, abra la barra de herramientas de Publicación de servicio de mapas.

Los elementos de la barra de herramientas ayudan a publicar el mapa como un servicio (Ayuda ArcGIS Server, 2015).

2.6.

Servicios Web

Los servidores de mapas implementan algunas especificaciones del OGC y más precisamente las especificaciones Servicio de Mapas (WMS), Servicio de Características (WFS) y Servicio de Cobertura (WCS).

De esa forma, se puede utilizar ArcGIS Server para ofrecer datos vía Web que pueden ser intercambiados mediante aplicaciones desktop como ArcView, ArcExplorer, ArcGIS, Quantum GIS, JUMP, uDig (Arnalich y Ton-That, 2010).

El WMS produce mapas de datos referenciados espacialmente, de forma dinámica a partir de información geográfica. Este estándar internacional define un mapa como una representación de la información geográfica en forma de un archivo de imagen digital conveniente para la exhibición en una pantalla de ordenador. Los mapas producidos por WMS se generan normalmente en un formato de imagen como PNG, GIF o JPEG, y opcionalmente como gráficos vectoriales

en

formato SVG (Scalable

Vector

Graphics)

Computer Graphics Metafile).

El estándar de servicio de mapas define 3 operaciones: 8

o WebCGM (Web

1. Devolver metadatos de la información disponible.

2. Devolver un mapa cuyos parámetros geográficos y dimensionales han sido definidos.

3. Devolver información de características particulares mostradas en el mapa (opcionales).

Las operaciones WMS pueden ser invocadas usando un navegador estándar realizando peticiones en la forma de URLs. El contenido de tales URLs depende de la operación solicitada. Concretamente, al solicitar un mapa, la URL indica qué información debe ser mostrada en el mapa, qué porción de la tierra debe dibujar, el sistema de coordenadas de referencia, y la anchura y la altura de la imagen de salida (ESRI, 2010b).

Cuando dos o más mapas se producen con los mismos parámetros geográficos y tamaño de salida, los resultados se pueden solapar para producir un mapa compuesto. El uso de formatos de imagen que soportan fondos transparentes (por ejemplo, GIF o PNG) permite que los mapas subyacentes sean visibles. Además, se puede solicitar mapas individuales de diversos servidores (Aurelio, 2013).

2.7.

Geoportal

Los geoportales actuales se encuentran basados en la web donde incluyen acceso directo a los datos en bruto en múltiples formatos, metadatos completos, visualización de las herramientas en línea para que los usuarios pueden crear mapas con datos en el portal, bases de datos y mapas creados, mecanismos para analizar la calidad de los datos e interpretación, y compartir o exportar los mapas creados en distintos formatos, dando opción a tener geoportales abiertos que permiten la contribución de los usuarios (Geoportal, 2012).

En Ecuador algunas instituciones públicas ofrecen al ciudadano común su información generada, así como el IGM - Instituto Geográfico Militar, Instituto Espacial Ecuatoriano, MAGAP - Ministerio de Agricultura, Ganadería, Acuacultura

9

y Pesca, SNI - Sistema Nacional de Información, Ministerio del Ambiente, INEC Instituto Nacional de Estadística y Censo (SNI, 2012).

2.8. Diagramas UML El lenguaje de modelado es la notación (principalmente gráfica) de que se valen los métodos para expresar los diseños. Estos procesos son la orientación o guía que se muestra para realizar el diseño (Fowler y Scott, 1999).

2.8.1. Diagrama de Casos de Uso Un caso de uso es una secuencia de transacciones que son desarrolladas por un sistema en respuesta a un evento que inicia un actor sobre el propio sistema.

Los diagramas de casos de uso sirven para especificar la funcionalidad y el comportamiento de un sistema mediante su interacción con los usuarios y/u otros sistemas (Fowler y Scott, 1999).

Como parte fundamental del diagrama como se muestra en figura 1, se tiene los actores y actividades, dentro de esto está el administrador del SIG web que es la persona que coordina el correcto funcionamiento del aplicativo, su implementación y escalabilidad. Los usuarios como las direcciones y jefaturas además de los técnicos y usuarios externos tendrán un rol de lectura o consulta además de generar mapas con elementos personalizados para un uso determinado.

10

Figura 1: Diagrama Caso de Uso

2.8.2.Diagrama de Actividades El diagrama de actividades se muestra en la figura 2. Indica la secuencia y el flujo de trabajo desde el inicio hasta el final. Aquí se detallan las rutas de decisiones que existen en el progreso de eventos contenidos en las actividades.

Los elementos que se utilizan en el diseño de un diagrama de actividades son: Actividades, Acciones, Restricción de Acción, Flujo de Control, Nodo inicial, Nodo Final, Nodos de decisión y combinación.

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Figura 2: Diagrama de Actividades

En el flujo de procesos de negocio o un proceso de software como un flujo de trabajo a travĂŠs de una serie de acciones es el que representa este tipo de diagramas. Las personas, los componentes de software o los equipos pueden realizar estas acciones.

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El inicio del registro de la información se da con la edición y validación de la información levantada en campo para luego convertirlo en un archivo propio de ArcGIS, la ficha de los datos que se levantan en campo se pueden observar como plantilla modelo en el anexo 2.

Dicho archivo se lo publica para generar el servicio WMS, donde se aloja la información todo esto configurado y desarrollado sobre la API (Application Programming Interface) ArcGIS Viewer for Flex, herramienta que permite gestionar recursos y datos espaciales para uso en este caso eléctrico con varias de sus herramientas como se muestra en el anexo 1.

2.9. Casos de Estudio Teniendo en cuenta que la base fundamental para el aplicativo es el acceso a la información geográfica de las redes de distribución, para este propósito, se ha tomado como punto de partida el sistema base de inventarios que se indica a continuación.

La descripción detallada de este trabajo se da en la Empresa Eléctrica Regional Norte S.A., la información inicial se toma de los datos propios de la empresa con una base geográfica almacenada en formato CAD y con un proceso de actualización diario, conforme el flujo de información y el crecimiento de las redes eléctricas. A continuación se detalla el proceso tal cual se implementó.

Etapa 1: El sector eléctrico del norte del país como inicio opto como fase inicial registrar la información eléctrica para controlar los activos de la empresa, cabe que indicar que fue una de las primeras distribuidoras en iniciar con este proceso.

Etapa 2: Integración de gráficos con software asistido por computadora y una base de datos relacional.

Etapa 3:

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Se empezó analizar la información ya que los entes reguladores del sector eléctrico los solicitaban.

Etapa 4:

El proyecto nacional como uno de sus módulos principales solicito el desarrollo de un sistema de información geográfico eléctrico.

Para finalizar con la publicación de información geográfica se ha desarrollado procesos propios que muestra una metodología para la publicación de la información SIG en la web que se describe a continuación:

Fase 1

Revisión de la documentación, entre estos esta la solicitud de servicio, informe de fiscalización y los documentos para registro en SIG empresarial.

Los fundamentos de la publicación de información geográfica como parte de la metodología.

Conceptos de las redes de distribución eléctrica.

Fase 2

Diseño y elaboración de encuestas.

Análisis de perfiles para realizar encuestas.

Tabulación y análisis de resultados, como se muestra en el anexo 3.

Fase 3 Importancia de la implementación de aplicativo Identificación de estándares de servicios de mapas Priorización de estándares

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Actualmente en Ecuador se han iniciado procesos de levantamiento de información geográfica para diferentes áreas. Como principales áreas, existen el catastro, la salud, la agricultura y la infraestructura eléctrica.

Con el transcurrir del tiempo este tipo de información geográfica no solo era requerida por los entes que se encargaban de administrar la misma como lo era el Instituto Geográfico Militar (IGM) sino que las instituciones vieron la capacitación del recurso humano como parte inicial del proceso de generación de información espacial (Instituto Geoespacial, 2012).

Los profesionales también decidieron especializarse en la rama de los SIG para, de esta forma, poder iniciar con la implementación de infraestructuras espaciales acorde a las necesidades de las instituciones donde prestaban sus servicios.

A continuación, se detallan algunos de los casos de estudio donde se implementan infraestructuras espaciales: 

El usuario como factor de éxito en el diseño de un geoportal

El análisis del usuario está relacionado directamente con el acceso a la información espacial del aplicativo web para redes de distribución eléctrica.

Se especifican cuatro actividades para alcanzar la usabilidad mediante el diseño centrado en el usuario: especificación del contexto de uso, especificación de requisitos, prototipado y evaluación.

Por ello, se han definido para el desarrollo de la herramienta dos grandes etapas: “Identificación de Requisitos”, que comprende los requisitos de contexto de uso y los requisitos de usuario, y la etapa de “Evaluación”. En la figura 3 se puede observar la metodología planteada. Horizontalmente (azul) se encuentran las etapas. En la columna central (rosa) se encuentran las actividades llevadas a cabo en cada una de las etapas. En la columna de la derecha (verde), las técnicas con enfoque DCU (Diseño Centrado en el Usuario) empleadas en cada una de las actividades y en las columnas de la zona izquierda (amarillo) se 15

muestran los resultados obtenidos en cada actividad con el uso de la técnica mencionada (Jiménez, 2014).

Figura 3: Metodología para la evaluación del sistema web Fuente: Jiménez (2014)



Instituto Geográfico Militar

La gestión del instituto geográfico militar IGM como ente regulador de la información espacial a nivel del Ecuador ha proporcionado varias herramientas que se han puesto a disposición de los usuarios datos geográficos del país. Para su desarrollo técnico y tecnológico se toma como práctica positiva una de sus metodologías para el llenado de datos que van a ser publicados, con los pasos a seguir que se describe a continuación (IGM, 2017):

Paso 1: Definir los productos a ser llenados. Dentro del llenado de información hay que analizar la prioridad de los productos.

Paso 2: Recopilar información. Se busca recopilar toda la información necesaria, se busca llenar todos los campos.

16

Paso 3: Escribir el metadato. Con la información recopilada se debe llenar el dato.

Paso 4: Revisión de metadato. Esta información debe ser revisada para verificar que cumpla con el perfil solicitado.

Paso 5: Aprobación del contenido. La validación y aprobación de la información se dirige a las personas que poseen los permisos del procedimiento para su aceptación o solicitud de revisión.

Paso 6: Publicación del Metadato en el Geoportal (Exclusivo del IMG). Una vez revisada la estructura según perfil y aprobado su contenido, el encargado de la gestión autorizará la publicación.

De esta forma se presenta una de las metodologías que utiliza el IGM dentro de sus procesos, tomando dichos procesos como base para la implementación de aplicativo eléctrico.

A continuación, en la figura 4 se muestra la interfaz inicial del geoportal del IGM en el Ecuador.

Figura 4: Interfaz Geoportal IGM-Ecuador 17

Fuente: IGM. (2017).



Gobierno Provincial de Imbabura

Para la correcta administración interna del ámbito territorial de los poblados de la provincia de Imbabura, el gobierno provincial, con la colaboración de sus técnicos, en el transcurso del tiempo, ha venido generando información para el desarrollo de la provincia.

A partir de este proceso de obtención y levantamiento de información observo la necesidad de concentrar un conjunto de recursos geográficos para uso interno y de los usuarios de catálogos, datos y metadatos espaciales fuera de la institución.

La Infraestructura de datos espaciales (IDE) de la provincia de Imbabura tiene como objetivo el integrar a través de internet los datos, metadatos, servicios e información de tipo geográfico que se produce, facilitando a todos los usuarios internos y externos: potencialidades de localización, identificación, selección y acceso a recursos tecnológicos (MapServer 4.0, 2010) Todas estas acciones e información amparadas en protocolos y normativa expresa, consolidada en base a convenios con institutos e instituciones relacionadas. Esta iniciativa permite y da luz para la ejecución de la aplicación de acceso a las redes eléctricas y así poder optimizar el desarrollo y planificación del acceso a los servicios e intercambio de información espacial en línea como entidades directas del sector público que se deben a la sociedad en general.

Con una metodología de procesos de acceso a servicios WMS actualizados en línea con la interacción de las bases de datos corporativas tanto del gobierno provincial como de la empresa distribuidora de energía eléctrica, permiten utilizar las herramientas informáticas como elementos fundamentales de la planificación y desarrollo tanto para la ciudadanía como para la presentación del cumplimiento de metas (Márquez, 2005).

18

CAPITULO III 3.

METODOLOGÍA

3.1. Área de Estudio El área geográfica donde se llevó acabo el levantamiento para administrar y publicar la información de las redes de distribución eléctrica de Emelnorte se encuentra marcada en Ecuador, en las provincias de Carchi, Imbabura, Parte de Esmeraldas, Pichincha y Sucumbíos. Esta área de concesión se encuentra verificada por los entes de control que se dedican a velar por el cumplimiento de las normativas del sector eléctrico, los mismos que definen y verifican las áreas y su normal accionar por parte de las distribuidoras del país en brindar un servicio de calidad al usuario final. Emelnorte actualmente posee bajo su administración un total de 5,638 km de redes de media tensión, 15,457 transformadores, 10,772 km redes de baja tensión, 74,690 luminarias con esta infraestructura se sirven a 230,757 abonados (Gordillo C., comunicación personal). La figura 5 presunta el área

de

concesión

de

Emelnorte,

ubicado

19

en

el

norte

de

Ecuador.

Figura 5: ร rea de Concesiรณn

20

3.2. Flujograma para diseño e implementación de SIG WEB para redes de Distribución Eléctrica En la figura 6 se detalla el proceso mediante un flujograma donde se muestra el proceso y los subprocesos con los cuales se obtiene la información final desde su levantamiento hasta su publicación en la web. Cada uno de estos procesos han sido validados durante el inicio del registro de la información ya que inicialmente el objetivo era netamente contable. Luego, a partir de eso, se decidió agregar todo lo referente a la parte técnica con los detales y características eléctricas para luego convertirlos en un sistema de información geográfico con todos los estándares como base para aplicativos como sistemas Scada, sistemas de análisis técnico.

21

Figura 6: Proceso Publicaciรณn de Informaciรณn

22

3.3. Arquitectura y Herramientas Es importante señalar la arquitectura que se utiliza en cualquier herramienta informática que se va a implementar o utilizar para su correcto funcionamiento y solución de problemas referente a software y controladores.

Dentro del manejo y administración de servicios de mapas es importante analizar como parte fundamental al servidor de mapas, como uno de los principales elementos de software para el SIG empresarial, cabe señalar que para la selección de esta arquitectura se conformó un comité SIG del Ecuador, el cual luego de un análisis técnico entre los productos de ESRI y Geospatial Intergraph decidió ejecutar el proyecto con ArcGIS de la casa comercial ESRI (ArcGIS Server, 2008).

Como servidor de mapas ArcGis Server es la herramienta dentro de la arquitectura antes mencionada que cumple con las características técnicas y económicas para su instalación a nivel nacional.

Esta arquitectura permitirá la publicación de los servicios dependiendo de la información que se quiera mostrar en la interfaz que se va a ubicar en la web.

Las aplicaciones de nivel empresarial apoyan a una variedad de usuarios en toda la organización, todo el acceso que requiere para compartir fuentes de datos espaciales y de atributos. Sistemas de hardware y entornos de software para aplicaciones SIG distribuidos son apoyados por una arquitectura de niveles basadas en servicios web como se describe en la figura 7.

23

Figura 7: Entorno del Sistema ArcGIS

Fuente: ESRI. (2010b).

3.3.1. Software y Herramientas para desarrollo del aplicativo Web Dentro de la evaluación para adoptar el uso de las herramientas que se describen en la tabla 1, el comité SIG del sector eléctrico realizo algunas reuniones en las cuales técnicamente se analizó los paquetes que cumplían con los requisitos solicitados.

Una de las razones y la principal fue la experiencia que tuvo la empresa distribuidora del austro ecuatoriano la misma que contribuyo a detalle las fortalezas como por ejemplo la estabilidad y escalabilidad de las herramientas que tiene ESRI sobre Geospatial Intergraph.

El software adicional detallado en la tabla 1 como mobile mapper field y office cumple con los requisitos propios de paquetes utilitarios para levantamiento de información y obviamente su costo está dentro del presupuesto referencial asignado para estas actividades (García Pérez, 2005).

24

El motor de bases de datos Oracle de igual forma por su estabilidad y experiencia comprobada tanto por usuarios de Emelnorte como por los miembros del comité SIG, fue seleccionado de forma directa.

Tabla 1: Características de Software

CARACTERÍSTICAS SOFTWARE SOFTWARE

DESCRIPCIÓN Windows Server 2008 es un sistema operativo de Microsoft diseñado para servidores.

Windows Server 2008

Este sistema operativo fue elegido por su compatibilidad con la arquitectura ESRI y por el resto de aplicaciones empresariales locales que corren sobre esta plataforma se utiliza dicho sistema operativo ArcGIS Server es un software que permite publicar la información geográfica para otros usuarios.

ArcGIS Server 10.0

Se lo utiliza ya que es altamente escalable para el desarrollo web y la publicación de mapas de manera ágil y segura.

ArcInfo es un software de tipo escritorio con funcionalidad completa (vectorial y ráster) para cualquier tarea dentro de un SIG profesional.

ArcMap - ArcInfo 10.0 El

software

fue

elegido

por

ser

probado

para

administración y edición de información espacial cumple con las validaciones exigidas el modelo nacional de infraestructura eléctrica Mobile Mapper Office es un software que permite realizar postprocesos a datos relevados en campo con equipos Mobile Mapper Office 4.0

GPS. Se lo eligió luego de las pruebas de oficina y cumplimiento adquisición

de

requerimientos

cumpliendo

económicas.

25

exigidos

especificaciones

para

su

técnicas

y

Mobile Mapper Field es un software que permite crear y editar diccionarios de datos para relevar información en Mobile Mapper Field 3.0

campo, corre sobre Windows Mobile.

De igual forma el paquete que se validó con pruebas de campo y cumplimiento de requerimientos exigidos para su adquisición

cumpliendo

especificaciones

técnicas

y

económicas de esta forma fue seleccionado.

Es un sistema de gestión de base de datos objetorelacional.

Motor de base de datos altamente confiable, arquitectura Oracle 10g Release 2

Oracle utilizada en Emelnorte con amplia experiencia en su administración.

Este motor de base de datos fue seleccionado por las pruebas ejecutadas en otras aplicaciones a nivel de administración de base de datos y por su estabilidad.

API (Application Programming Interface), es un conjunto de funciones y procedimientos que cumplen una o muchas funciones con el fin de ser utilizadas por otro software que permite construir aplicaciones de mapeo en la

API con Flex 3.7

plataforma

cartografía

y

geocodificación,

Flex, integrar

una

GIS

incluyendo

tareas,

enrutamiento,

la

amplia

gama la

cartografía

de

edición, y

la

visualización de datos (Tecnología, 2006).

Esta

aplicación

fue

seleccionada

por

ser

gratuita

totalmente compatible con software ESRI, comprobada su escalabilidad y alto rendimiento (ESRI, 2010a).

3.4. Actores del Sistema de Distribución Eléctrica La participación de las personas beneficiarias o interesadas en el proyecto desde el principio de la planificación es importante.

26

Identificar los grupos y organizaciones relacionadas directa o indirectamente con el problema y analizar su comportamiento y acciones con respecto al proyecto,

permite

darle

mayor

objetividad

al

proceso

de

planificación

y conciliar acuerdos. Además, fomenta un sentido de pertenencia por parte de los beneficiarios, dichos actores con detalles de su accionar se detallan a continuación en la tabla 2.

Tabla 2: Matriz de Análisis de Involucrados

Actores

Problema Percibido

Interés de Mandatos/Recursos

En la actualidad el no

Promover el desarrollo de tecnologías para

contar

mejorar el sistema de distribución eléctrica.

con

una

herramienta que permita

Administración

la toma de decisiones

Proporcionar los recursos para mejorar el

sobre

inversiones

en

desarrollo de estos procesos mediante la

redes

eléctricas

no

implementación de un SIG y por ende la

permite

incrementar

el

utilización de un Sistema de Análisis de

número de abonados que

Redes Eléctricas.

son la razón de ser de Emelnorte.

No

se

tiene

una

Aprender nuevas técnicas y herramientas

plataforma

para

poder

actualizadas para mejorar el análisis de la

migrar

Sistema

el

de

Personal

Distribución

Técnico

hacia una herramienta de Análisis

Eléctrica

de

construcción o

ampliación de

una

red

eléctrica y el análisis de las misma para mejorar el servicio.

Redes

Electricas. En este caso es el SIG la plataforma optima para su ejecución.

La falta de conocimiento

Diseñar una herramienta de fácil manejo,

de la herramienta SIG

versátil que permita acceder a toda la

Personal

que

información

Operativo

actualidad.

se

utiliza

en

la

necesaria

de

forma

transparente, para brindar mantenimiento y la ampliación del Sistema de Distribución Eléctrica.

Abonados/ Personal Externo

No

posee

calidad

una de

buena

Al implementar un SIG Web se podrá

servicio

analizar mejor las redes eléctricas y así

eléctrico acorde a sus

optimizar

necesidades.

necesidades de los abonados.

27

los recursos

y satisfacer las

3.5. Datos e Información La información base es propia de Emelnorte. A continuación, se detalla el origen de la misma y del resto de datos, su disponibilidad y solicitud para la implementación.

La información recolectada en campo es almacenada en equipos GPS dichos datos son corregidos mediante post proceso o corrección diferencial para minimizar el error en su ubicación Emelnorte, (2002), los datos a levantar referente a infraestructura eléctrica son: 

Postes



Transformadores



Tamos de media y baja tensión



Luminarias



Abonados

Los Gobiernos Autónomos Descentralizados (GAD) del área de concesión de Emelnorte participan con la entrega de la información cartográfica para la correcta validación de los datos, como por ejemplo el catastro urbano y rural, las vías y sus nombres, los sitios de interés, el nombre de sus poblados.

GAD Pedro Moncayo, (2015) GAD Cayambe, (2015) GAD Otavalo, (2015) GAD Cotacachi, (2015) GAD Urcuqui, (2015) GAD Ibarra, (2015) GAD Atuntaqui, (2015) GAD Pimampiro, (2015) GAD El Ángel, (2015) GAD Mira, (2015) GAD Montufar, (2015) GAD Huaca, (2015) 28

GAD Tulcán, (2015)

Entidades Gubernamentales, como el Sistema Nacional de Información (SNI), el ministerio de educación, ministerio de minería son sectores que se encuentran trabajando con información espacial, con datos como la división política, unidades educativas, hospitales, iglesias además de hidrología.

Por parte del SNI se obtiene el crecimiento demográfico desde el 2008 al 2015 ya que recopila información de todos los entes encargados de regular datos para su publicación a nivel nacional. Estos datos son parte del repositorio de información que esta entidad posee ya que aquí se aloja información espacial publica de todas las entidades antes mencionadas.

El Instituto Geográfico Militar (IGM) es el organismo que regula la información geográfica del país, provee información de suelo, ríos, puentes vías, curvas de nivel que permiten la integración en el SIG empresarial. El aporte de los datos que fueron usados dentro de la cartografía del sistema de distribución eléctrica son las vías, ríos, poblados.

3.6. Prueba de Validación SIG Web

En el proceso de implementación de una herramienta con una tecnología nueva y con un acceso a su interfaz vía web, es necesario realizar su socialización, en la cual se sugiere generar una encuesta para su conocimiento y publicación.

Dentro de esta encuesta, a los actores principales, como son el personal técnico y el personal no técnico, se les formuló algunas preguntas que fueron publicadas en internet por medio de la herramienta Google docs para poder generar los resultados de manera dinámica y con una administración fácil de los mismos.

29

Esta encuesta fue validada por el personal que conforma el jerárquico dentro del orgánico funcional de la institución y sometida a su aplicación directa con el personal que directa o indirectamente necesita acceder a la información GIS sin necesidad de conocimientos avanzados del sistema de información geográfico.

3.7. Descripción de encuesta para SIG web Los requerimientos de las unidades técnicas para la implementación del aplicativo SIG web fueron de un inicio analizados partiendo de una encuesta realizada al personal que usa información espacial de redes de distribución eléctrica.

A continuación, se detalla las preguntas formuladas en la encuesta llevada a cabo a 16 personas, dicho personal está relacionado directamente que el uso de información eléctrica espacial:

¿El GIS Web Eléctrico le parece una herramienta de fácil acceso? ¿Los sistemas de información Geográfico son herramientas de planificación en una empresa?

1.

2. ¿Cree Usted que se necesita tener capacitación alta para navegar en un GIS Web? ¿Con el Gis Web Eléctrico se puede realizar mapas personalizados Si o No, explique su respuesta?

¿Al utilizar las herramientas de consulta del Gis Web le pareció complicado su uso, Si o No explique su respuesta?

Dicha encuesta se muestra en la figura 8 con su formato original:

30

Figura 8: Formato Encuesta

31

CAPÍTULO IV 4.

Resultados

4.1.

Herramientas SIG Web Eléctrico

Para la implementación de las herramientas identificar, imprimir, buscar, dibujar, que son las más utilizadas, el visor web permite agregar mediante widgets personalizados.

Estos a su vez al ser invocadas por el usuario realizan las diferentes tareas para visualizar los resultados requeridos dentro del GIS web por medio de una interfaz amigable (Ayuda ArcGIS Server, 2010).

Entre las más importantes como se muestra en la figura 9, se tiene: 

Buscar



Identificar



Lista de Capas



Imprimir



Dibujar

Figura 9: Menú de Herramientas de la Aplicación

4.2.

Visualización de Mapas

En el proceso de la generación de mapas con información geográfica es muy importante poseer un mapa base la más fiable y actualizada posible para poder ubicar de manera correcta todas las redes de distribución eléctrica.

32

Al analizar toda el área de cobertura de la empresa distribuidora se puede generar varios tipos de mapas iniciales: 

Mapa Político de Redes de Distribución Eléctrica.



Definición Área de Cobertura General.



Electrificaciones proyectadas previo análisis de existencias de afluentes hidrográficos.



Mapas sobre tipos de redes en media y baja tensión.



Mapas con sectores y calles.



Mapas para ubicación de nuevas extensiones de red en media y baja tensión.



Mapas con anotaciones personalizadas referentes al sistema de distribución eléctrica.

Cada uno de los mapas que se pueden generar es independiente del área de cobertura que se puede mostrar ya que conforme a la escala o zoom se muestra y constata la información según los requerimientos deseados en el aplicativo.

Se pueden crear más tipos de mapas dependiendo de los requerimientos solicitados ya que dentro de la aplicación se pueden agregar más capas o servicios que no necesariamente están alojados en los servidores institucionales.

Estos pueden estar en repositorios externos (SIGTierras, 2012).

4.3. Validación de la Información Espacial de la Infraestructura Eléctrica En la obtención de los datos en campo como uno de los elementos principales de un SIG, se debe tomar en cuenta que los equipos que se utilizan para el relevamiento de esta información deben estar correctamente configurados con los parámetros iniciales acorde al datum que se debe entregar las coordenadas para luego estos datos procesarlos y convertirlos en información, que es base fundamental de los resultados a publicar y consultar.

33

En el registro y la edición de la información geográfica para tener mayor exactitud en los datos y la disminución del error promedio que se tiene al levantar la información en campo se realiza el proceso de corrección diferencial. Es un procedimiento que consiste en mediante la información levantada y un software que procede a realizar la triangulación con el equipo base generando información corregida que genera la ubicación con una mayor aproximación a la realidad (ESRI, 2010c).

Al finalizar con todos estos procesos de validación y procesamiento con equipos y software encargado de gestionar información geográfica, todos los datos se convierten en información. Por lo antes mencionado todo ya se encuentra debidamente procesado incluso editado dentro de la base de datos corporativa.

4.4.

Análisis La Información Geográfica y su acceso

Para poder llegar a obtener información geográfica se tienen que seguir algunos procesos generales y en cada institución subprocesos conforme los resultados y el giro de negocio que tenga cada empresa. Dependiendo de todo este procedimiento llegar a finalizar el ingreso y edición de la información que se va a observar en un SIG de escritorio para editar la información geográfica (Geoportal, 2012).

Como uno de los requerimientos más importantes que se tiene dentro de la distribuidora de energía se vio la necesidad de generar un aplicativo con que se pueda acceder la información geográfica. En este sentido, se han desarrollado tecnologías que permitan publicar la información geográfica en la web.

El detalle de los elementos de la aplicación mostrados de manera gráfica y sistemática con herramientas para su análisis a continuación:

La figura 10 muestra la lista de las capas que posee el SIG web para su visualización en la interfaz.

34

Figura 10: Capas Operacionales

En la figura 11 se muestran las herramientas que se usan para las consultas y presentaciones de la aplicaciรณn.

Figura 11: Herramientas SIG Web La herramienta buscar permite elegir que capa es la que va a ser buscada como se muestra en la figura 12 en este caso con el elemento transformador.

35

Figura 12: Herramientas Buscar

La figura 13, muestra el campo para ingresar la búsqueda del elemento que se requiere.

Figura 13: Búsqueda Por Atributo

Aquí se observa los resultados de la búsqueda realizada al transformador J1T85 en la figura 14.

36

Figura 14: Resultado Búsqueda de Entidades Encontradas

La figura 15, de igual manera genera la búsqueda de otra entidad en este caso a del poste.

Figura 15: Herramienta Identificar

Figura 16, muestra resultado de la búsqueda del poste y su descripción.

37

Figura 16: Resultado Herramienta Identificar

La herramienta distancia, como muestra en la figura 17, se puede elegir las unidades en las que se desea el resultado.

Figura 17: Herramienta Distancia

AquĂ­ se observa en la figura 18 el resultado del uso de la herramienta distancia.

38

Figura 18: Resultado Herramienta Distancia

La herramienta dibujar permite generar marcas o anotaciones para la presentaciรณn de un mapa en la figura 19 se observa los colores y estilos para este tipo de grรกficos.

Figura 19: Herramienta Dibujar

La figura 20, se basa en la presentaciรณn de un documento al momento de imprimir, con esta herramienta se indica el tipo de documento que se va a presentar es decir cuรกl es su contenido.

39

Figura 20: Herramienta Imprimir

4.5.

Análisis de Encuesta

Cada una de las soluciones que se puede implementar por mejorar la planificación en las actividades principales en una empresa, en este caso de distribución y comercialización de energía, parte de las necesidades del personal técnico y de los procesos administrativos.

Las encuestas permiten identificar el grado de satisfacción y generación de resultados que la aplicación muestra.

Así se puede mejorar con ajustes a la presentación e implementación de más herramientas que confirmen la escalabilidad del aplicativo.

La encuesta se basó en conocer la facilidad de poder acceder a la aplicación, si la aplicación sirve para la planificación que es uno de los objetivos principales y lo más importante las consultas que se pueden realizar a los elementos que se publica y los resultados que se pueden generar.

40

Para poder tabular y visualizar estos datos, lo más importante que los usuarios conocen es que la información espacial es mostrada con actualización en línea.

En ese sentido y como muestra los resultados en la figura 21 se observa una aceptable aprobación para el uso e implementación del SIG web eléctrico en forma resumida.

A continuación, se muestra las respuestas de la encuesta interna realizada.

Figura 21: Resultado Encuesta

Adicional al formato gráfico presentado de la encuesta se detalla a continuación la totalidad de la encuesta realizada: ¿El GIS Web Eléctrico le parece una herramienta de fácil acceso?

Dentro del resultado de esta pregunta el 100 % de los encuestados manifestaron que SI.

41

¿Los

sistemas

de

información

geográfica

son

herramientas

de

planificación en una empresa?

En esta pregunta el 93.8 % dijo que Si consideraba a un SIG como herramienta de planificación.

3.

4. ¿Cree Usted que se necesita tener capacitación alta para navegar en un GIS Web? Todos los encuestados supieron responder que NO, ya que únicamente se necesita tener conocimientos básicos de acceso y navegación a internet.

¿Con el Gis Web Eléctrico se puede realizar mapas personalizados Si o No, explique su respuesta?

La mayoría de los encuestados supieron manifestar que SI, ya que la interacción con las capas permite mostrar los temas de interés con la información requerida únicamente para el área requirente.

¿Al utilizar las herramientas de consulta del Gis Web le pareció complicado su uso, Si o No explique su respuesta?

La utilización de las herramientas a los encuestados NO les pareció complicado su uso.

Dentro del anexo 3 se encuentran detalladas cada una de las respuestas escritas por los encuestados.

42

CAPITULO V

5.1. Análisis de Resultados En base a los análisis realizados tanto en los procesos internos como en los procedimientos que ejecuta la empresa distribuidora de energía conjuntamente con el personal líder y los técnicos se ha optado por la implementación de una herramienta de planificación para el desarrollo energético de la zona norte del país.

5.2. Integración de Servicios Web de Mapas Luego de los resultados obtenidos con la información base tanto cartográfica como de las redes de distribución, la aplicación permite incorporar servicios web de mapas con diferentes temáticas.

Este tipo de servicios que se pueden incorporar permiten que los mapas resultantes se los disponga como documentos a medida. Es decir, por ejemplo, que se puede interactuar la información de las redes de distribución eléctrica con un servicio de información ambiental como las zonas protegidas donde no se pueda talar bosques para la implantación de postes para el tendido de la nueva red proyectada.

También se puede incorporar servicios como de agua potable, telefonía, gas, fibra óptica y muchos más que ayudaran a la planificación de nuevas obras sin poner en riesgo la infraestructura civil ya implantada en un territorio determinado.

Una de las ventajas de estos servicios es que son generados por las entidades encargadas de su administración y se encuentran totalmente actualizados y publicados para su uso totalmente en línea.

Como se puede ir incorporando mayor cantidad de información, la aplicación también puede incrementar alcance en lo referente a mostrar más datos ya que,

43

como se mencionó, se almacena únicamente información local sino también servicios que se encuentran publicados en otros repositorios.

5.3. SIG Web Soluciones y Resultados Las herramientas SIG permiten recopilar, administrar, analizar, compartir y distribuir datos dentro de una plataforma corporativa en este caso la distribución y comercialización de energía eléctrica. En ese sentido, un SIG web permite responder las preguntas tales como:

¿Qué tan lejos se encuentra una vivienda que necesita servicio eléctrico del poste más cercano a esta? ¿Para poder incrementar un segmento de red existe alguna elevación, pendiente o alguna formación rocosa cerca del poste de arranque? ¿Dónde se encuentra el transformador más cercano a la vivienda al final de la calle? ¿Dónde se encuentra el suministro número 123456? ¿Qué diferencias se encuentra con transcurso del tiempo en un sector ubicado en el poste número A1P5023? ¿Cuál es el camino más cercano al transformador monofásico con el código M6T564? ¿Cuál es el sector más saturado con medidores bifásico en la calle Simón Bolívar y Atahualpa? ¿Qué distancia existe entre el poste y la vivienda para la instalación de un nuevo servicio?

Esto para que se pueda gestionar la distribución acorde a la realidad expuesta en el campo, que se basa en los materiales que se destina para la distribución y acceso al servicio de energía eléctrica.

Con el análisis expuesto de las principales soluciones presentadas se prioriza el buen servicio y el correcto mantenimiento de las redes.

44

5.4. Experiencia del Usuario La puesta a disposición de los usuarios en la aplicación de un SIG Web está dada por su satisfacción como usuario final.

Para que se cumplan con los objetivos es importante tener en cuenta la calidad y utilidad de los contenidos o herramientas que se han puesto en marcha.

Es importante conocer que tipos de usuarios van a utilizar las herramientas que se pongan en producción, su conocimiento, y la claridad para el uso de estas y la identificación del verdadero uso.

Como experiencias fundamentales del usuario se debe observar su simplicidad y la ejecución multiplataforma.

El SIG en el sector eléctrico ecuatoriano proporciona una plataforma para la gestión de datos, la planificación, automatización de la fuerza de trabajo y conocimiento de un estado puntual para su análisis.

En el Ecuador el desarrollo de una herramienta SIG para la distribución, transmisión y generación eléctrica ha permitido que el sector pueda desarrollar investigación,

operación,

planificación

y

administración

de

toda

esta

infraestructura.

La administración de esta información espacial y el uso de tecnología SIG ha permitido tener bases de información para la generación de otros sistemas de automatización como el SCADA y de análisis como el sistema técnico SAT.

Estas soluciones han permitido reducir costos y responder más eficientemente a las soluciones de sus clientes.

Adicional a este análisis y verificando los resultados positivos referente a las preguntas planteadas en la encuesta realizada, se ha calificado a la herramienta 45

como útil y se concluye que tanto su interfaz amigable, fácil uso y pronta respuesta a los requerimientos solicitados por los usuarios es una herramienta que ayudara al mejoramiento del servicio y la correcta ejecución de nuevos proyectos de electrificación.

CAPITULO VI 6. CONCLUSIONES En el desarrollo de la aplicación para el SIG con interfaz web de redes de distribución eléctrica se buscó poner a disposición una herramienta que permita ser utilizada por todos los usuarios, en el caso de los técnicos para el análisis de carga de las redes y su intervención para mantenimiento o reparación, de igual forma con el personal administrativo que gestionara, con su uso, parte de los procesos para la mejora en la calidad de servicio.

Para la planificación en el desarrollo vial, el contar con mapas de las redes subterráneas, según su ubicación, permitirá evitar daños en redes que no sean aéreas y así evitar desconexiones inesperadas por falta de coordinación y por ende su reubicación para su correcta desconexión y mantenimiento.

Para la ubicación de clientes y su correcta asignación de carga, es necesario conocer exactamente su estructura de conectividad eléctrica y potencia instalada.

Esto permitirá ofrecer el servicio de manera óptima y oportuna para evitar fallos en el servicio entregado.

El compromiso con la puesta en marcha de este aplicativo es masificar el acceso a la información que actualmente es una de las políticas que se están manejando en el sector público.

El SIG como herramienta de planificación permite a los usuarios técnicos poder analizar la información eléctrica para brindar un servicio óptimo y mejorar la 46

calidad de la energía que se entrega a los abonados; ya que la energía en un país en desarrollo es el pilar fundamental para la ejecución de todos los proyectos que giran en torno al desarrollo económico y energético de un país.

Al publicar información georeferenciada de infraestructura eléctrica en la web, se tiene como elemento adicional a las ventajas de un SIG web, su escalabilidad, ya que esta tecnología permite agregar capas dependiendo las necesidades como por ejemplo de coberturas de suelo, inclusive un mosaico de ortofotografías para utilizarlas como un elemento adicional para la evaluación del terreno en la planificación del crecimiento de las redes de distribución eléctrica donde todavía no ha llegado el servicio.

Estas experiencias se las ha observado en otros espacios donde se muestra información espacial ya que está permitido en cualquier línea que se esté ejecutando los resultados a mediano y a largo plazo.

Es importante mencionar que el SIG permite gestionar la información para su análisis, manejo e interpretación y a partir de esta información poder generar más información que ayude a la ejecución y control de los procesos que facilitan el cumplimiento de metas y la correcta ejecución de los procesos de la distribuidora.

En las instituciones que en la actualidad disponen de datos espaciales es importante que como recomendación se empiece a impulsar la creación de IDE’s “Infraestructura de Datos Espaciales” empresariales, las cuales no únicamente presten servicios internos, sino que empiecen a contribuir con datos para otras instituciones como WMS, WFS entre otros productos geográficos como lo hacen otras entidades entre estas el Instituto Geográfico Militar IGM, el Sistema Nacional de Información entre otros.

La tendencia de los sistemas geográficos actualmente apunta a que la información espacial ya se la ubique en la nube para su fácil acceso, es decir poder incorporar capas, API´s, fotografías aéreas y así poder almacenar datos y ubicarlos en espacio conocido como SIG Cloud, herramientas que permitirán 47

crear mapas, añadir mapas base, cargar capas publicadas por otros usuarios y a esta información también compartirla.

El acceso al SIG desde los dispositivos móviles también es la tendencia en la actualidad ya que existen herramientas que se adaptan a estos dispositivos y el acceso a internet ayudan a contribuir con mayor información a este tipo de tecnología ya que se personaliza la ubicación de los elementos con mayor detalle ya que estos instrumentos son de acceso general.

48

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ANEXOS La arquitectura ESRI permite desarrollar y personalizar aplicaciones web ajustadas a las necesidades de los usuarios. (ESRI , 2010a).

ANEXO 1: Personalización de la Aplicación En el proceso de desarrollo de la aplicación con tecnología Flex permite mediante un menú de opciones ubicar y personalizar como se muestra en la imagen 22 el contenido del GIS Web según las necesidades y requerimientos no únicamente con en el aspecto visual sino también en la presentación de la información geográfica.

Agregar Capa Base Ingreso de Capas Servicios WMS Herramientas para manejo de información

Diseño general agregando o eliminando widgets Ingreso de Título, Logo y color aplicación Figura 22: Menú de Administración de la Aplicación

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Anexo 2: Plantilla de Registro de Información en SIG. Como procesos internos para la ejecución de proyectos eléctricos en su etapa de ingreso y actualización espacial se tiene como fuente una plantilla donde se detalla las características de la red para integrar la información geográfica con la alfanumérica. A continuación, se muestra la ficha para actualización de la infraestructura en la figura 23:

Figura 23: Ficha de Estructuras Eléctricas Levantadas en Campo

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Anexo 3: Resultado Estadístico de la encuesta realizada para la implementación Gis Web Eléctrico.

1. ¿El GIS Web Eléctrico le parece una herramienta de fácil acceso? (16 responses) Si - No100% Si 16 No 0

2.

¿Los sistemas de información Geográfico son herramientas de

planificación en una empresa? (16 responses)

Si - No93.8% Si 15 No 1 3. ¿Cree Usted que se necesita tener capacitación alta para navegar en un GIS Web? (16 responses) No No No No No, ya que solo se necesita tener conocimiento de navegación en internet Lo básico Para navegar en un Gis Web no se necesita de una capacitación avanzada si es que el usuario tiene conocimientos de informática y si no lo tiene pues ahí si creo que se necesitaría un poco más de capacitación.

No, no es necesario ya que la interfaz puede ser entendida fácilmente.

No alta pero si una buena capacitación para poder utilizar la herramienta, ya que esto se trata más de práctica.

No, solo hay que tener interés de hacerlo NO. 53

Capacitación media es suficiente ya que las herramientas son de fácil uso e intuitivas SI, porque el manejo de cualquier herramienta necesita de una capacitación por parte de un profesional con experiencia, y que se encuentre relacionado directamente con este tipo de plataformas.

NO NECESARIAMENTE No, basta un poco de práctica

4. ¿Con el Gis Web Eléctrico se puede realizar mapas personalizados Si o No, explique su respuesta? (16 responses)

Si, por que genera las capas que se necesita en la ubicación que se requiere No he hecho la prueba Claro que se puede realizar mapas personalizados según los requerimientos que necesitemos.

No ya que nos sirve para visualización, no para editar.

Si posee todas las herramientas necesarias para poder realizar mapas Si, gráfica redes eléctricas q muestran una información real del campo SI. SERVIRIA PARA CROQUIS DE UBICACION PARA DISEÑOS LECTRICOS. Se puede realizar mapas personalizados, dependiendo de las necesidades de los usuarios de elije lo que se desea mostrar en el mapa SI, ya que existe la necesidad de visualizar, actualizar, consultar, datos geográficos específicos.

SI CON LA INFORMACION CORRECTA Si, ya que puede tener los elementos que desea visualizar Si, por su tamaño Si, varias capas solo las que se desee visualizar Si, mapas acorde a las necesidades Si, mapas con distintas capas Si, puede interactuar con las capas

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5. ¿Al utilizar las herramientas de consulta del Gis Web le pareció complicado su uso, Si o No explique su respuesta? (16 responses) No, porque son fáciles de usar No, es fácil.

Las herramientas de consulta del Gis Web no son complicadas de usar, basta una capacitación de unas pocas horas para saber utilizarlas.

No ya que tiene comandos visuales fáciles de aprender cada una de sus funciones.

No ya que proporciona facilidad para poder utilizarla y a la vez es una herramienta de fácil acceso No, todo depende del interés que se le ponga NO. ES UN MANEJO BASICO. No es difícil de utilizar, las opciones de búsqueda de elementos y herramienta para visualizar la información son de fácil uso NO, porque es una herramienta que se puede utilizar en distintos navegadores web, dispositivos móviles etc., que están al alcance de las personas por el avance tecnológico actual.

NO RESULTA COMPLICADO ES DE FACIL COMPRENSION No, son iconos para generar consultas No, fácil navegación No, hay que saber navegar No, fácil de usar No, son excelentes las herramientas No, fácil.

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