Sistema de gestión e información medioambiental para el desarrollo sostenible en territorios y empresas cubanas

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(1)Dedicatoria. Universidad Central “Marta Abreu” de las Villas Facultad de Matemática, Física y Computación Departamento de Ciencias de la Computación. Título: Sistema de Gestión e Información Medioambiental para el Desarrollo Sostenible en Territorios y Empresas Cubanas. Tesis Presentada en Opción al Título Académico de Máster en Ciencia de la Computación Autor: Ing. Ramdy Ramírez Leal.. Tutores: Dr. Carlos Pérez Risquet. Msc. Saumel Enríquez Caro.. Santa Clara 2011 I.

(2) Dedicatoria. Dedicatoria. A toda mi familia, por su guía y apoyo incondicional en todos los momentos de mi vida, a ellos, a quien debo la mayor parte de mi formación, dedico esta investigación. I.

(3) Agradecimientos. Agradecimientos. A ti Señor Jesús, mi fiel amigo, por haber hecho que esté en paz en medio de la tormenta, por haberme levantado y cuidado con el poder de tu amor, te doy las gracias y te agradezco que me hayas permitido llegar hasta aquí, sin ti, nada hubiera sido posible. A mi familia que con tanto amor y paciencia ha sabido guiarme a lo largo de estos años, gracias por su cariño, confianza, esfuerzo y apoyo que he recibido de ustedes en cada momento de mi vida. A mi Reina, a ti que ocupas un lugar muy especial en mi corazón y has sido la fuente de inspiración a lo largo de este trabajo, gracias por tu compañía, eres toda una bendición para mí A Saumel y Maybel, a ustedes que han sido tutores, amigos y hermanos para mi, gracias por su apoyo incondicional y ayuda desinteresada, nunca tendré como agradecerles todo lo que han hecho por mí. A todos mis amigos, les agradezco su presencia y apoyo, gracias por poder contar con ustedes en cada etapa difícil de mi vida.. I.

(4) Resumen. RESUMEN La presente investigación está dedicada al diseño e implementación de un Sistema de Gestión e Información Medioambiental que asista a los directivos de empresas y territorios cubanos en el proceso de toma de decisiones referente al desarrollo sostenible. El Sistema de Gestión e Información Medioambiental (SisGIM 2.0) está diseñado con el objetivo de monitorear indicadores de tipo económicos, sociales y medioambientales e inferir indicadores de sostenibilidad que permitan la creación de estrategias orientadas al cumplimiento de los objetivos propuestos por la organización. Para implementación de esta herramienta se tuvieron en cuenta los sistemas de gestión de indicadores y los sistemas de información geográfica para la visualización de la información y las técnicas de visualización científica y los sistemas de inferencia difusa para apoyar el análisis de datos e indicadores.. I.

(5) Abstract. ABSTRACT The current research is aimed to design and implement an environmental management information system to assist companies ’s managers and Cuban territories ’s also in the decision making process regarding sustainable development. The Environmental Management Information System (SisGIM 2.0) is designed with the objective to monitor economical, social and environmental indicators and to deduce sustainable indicators that allow the creation of strategies focused on the compliance of the objectives suggested by the organization. For the implementation of this tool it was taken into consideration management indicators system and geographic information systems for information visualization and scientific visualization techniques and fuzzy deduction system to support data and indicator analysis.. II.

(6) Tabla de Contenidos. TABLA DE CONTENIDOS INTRODUCCIÓN ................................................................................................................ 11 CAPÍTULO 1.Características de los sistemas de gestión e información medioambiental (EMIS) y su integración con otras tecnologías. .................................................................. 15 1.1. Los EMIS en el marco del desarrollo sostenible. ..................................................... 15. 1.2. Los Sistemas de Gestión de Indicadores (SGI) en el ámbito del desarrollo. sostenible. ............................................................................................................................ 17 1.2.1. Los Sistemas de Gestión Ambiental en Latinoamérica. .................................... 19. 1.2.2. Sistema de Información Ambiental de Colombia. ............................................ 19. 1.2.3. Sistema Nacional de Información Ambiental de Perú. ..................................... 20. 1.3. Los Sistemas de Información Geográfica (SIG). ...................................................... 21. 1.3.1. 1.4. Los SIG como parte de las herramientas de gestión ambiental. ........................ 22. 1.3.1.1. Sistema de Información Ambiental Costero de Uruguay. ......................... 23. 1.3.1.2. Sistema de Gestión de Información Medioambiental (SisGIM 1.0). ......... 24. La Visualización Científica (VC) como apoyo a la gestión medioambiental. .......... 26. 1.4.1. Integración de la Visualización Científica y Sistemas de Información. Geográfica. ....................................................................................................................... 27 1.5. Los Sistemas Difusos en la toma de decisiones. ....................................................... 28. 1.6. Tecnologías de software libre en la implementación de herramientas de gestión. medioambiental. ................................................................................................................... 30 1.6.1. PostgreSQL como gestor de base de datos. ....................................................... 30. 1.6.2. PostGIS como extensión georreferencial. ......................................................... 31 III.

(7) Tabla de Contenidos. 1.6.3. GeoServer como servidor geográfico. ............................................................... 32. 1.6.4. Java como lenguaje de desarrollo. ..................................................................... 33. 1.6.5. GWT y OpenLayers para el entorno visual. ...................................................... 33. 1.7. Conclusiones Parciales............................................................................................. 34. CAPÍTULO 2. Diseño de un EMIS para el desarrollo sostenible en empresas y territorios cubanos: SisGIM 2.0............................................................................................................ 35 2.1. Sobre el SisGIM 2.0 .................................................................................................. 35. 2.2. Arquitectura del SisGIM 2.0 ..................................................................................... 36. 2.3. Módulo de Gestión de Indicadores. .......................................................................... 37. 2.4. Módulo de Información Geográfica. ........................................................................ 42. 2.5. Módulo de Inferencia Difusa .................................................................................... 46. 2.6. Módulo de Administración........................................................................................ 50. 2.7. Diagrama de despliegue ........................................................................................... 53. 2.8. Conclusiones Parciales............................................................................................. 54. CAPÍTULO 3. Implementación de la solución propuesta ................................................... 55 3.1. Requerimientos no funcionales del sistema. ............................................................. 55. 3.2. Instalación y configuración ...................................................................................... 56. 3.3. Manual de Usuario ................................................................................................... 59. 3.3.1. Vista del MA ..................................................................................................... 59. 3.3.2. Vista del MGI .................................................................................................... 64. 3.3.3. Vista del MIG .................................................................................................... 71 IV.

(8) Tabla de Contenidos. 3.3.4. Vista del MID .................................................................................................... 78. 3.3.5. Conclusiones Parciales ...................................................................................... 81. CONCLUSIONES ................................................................................................................ 82 RECOMENDACIONES ....................................................................................................... 83 Bibliografía .......................................................................................................................... 84. V.

(9) Lista de Figuras. LISTA DE FIGURAS Figura 1: Propuesta de Integración de Tecnologías para formar un EMIS. ........................ 15 Figura 2: Concepción del Desarrollo Sostenible. ................................................................ 16 Figura 3: SIAC Colombia. ................................................................................................... 20 Figura 4: SINIA Perú. .......................................................................................................... 21 Figura 5: SIAC Uruguay ...................................................................................................... 24 Figura 6: SisGIM 1.0 ........................................................................................................... 25 Figura 7: GeoVista 1.2 ......................................................................................................... 28 Figura 8: Arquitectura SisGIM 2.0 ...................................................................................... 36 Figura 9: Diagrama de Casos de Uso de Sistema correspondiente al módulo MGI. ........... 39 Figura 10: Caso de Uso Definir Indicador. .......................................................................... 40 Figura 11; Caso de Uso Cargar Valores de Variables ......................................................... 41 Figura 12: Caso de Uso Graficar Indicador ......................................................................... 41 Figura 13: Caso de Uso Crear Reporte ................................................................................ 42 Figura 14: Diagrama de Casos de Uso correspondiente al módulo de MIG ....................... 44 Figura 15: Casos de Uso Cargar Mapa ................................................................................ 45 Figura 16: Caso de Uso Visualizar Sostenibilidad .............................................................. 45 Figura 17: Caso de Uso Visualizar Indicador ...................................................................... 46 Figura 18: Estructura de un proyecto. .................................................................................. 48 Figura 19: Diagrama de Caso de Uso correspondiente al módulo SIG ............................... 49 VI.

(10) Lista de Figuras. Figura 20: Caso de Uso Evaluar Proyecto ........................................................................... 50 Figura 21: Diagrama de Casos de Uso correspondiente al módulo MA ............................. 51 Figura 22: Caso de Uso Agregar Usuario ............................................................................ 52 Figura 23: Caso de Uso Agregar Proyecto. ......................................................................... 53 Figura 24: Diagrama de despliegue ..................................................................................... 53 Figura 25: Asistente de configuración, Idioma .................................................................... 56 Figura 26: Asistente de configuración, Introducción al SisGIM ......................................... 57 Figura 27: Asistente de configuración, Base de Datos ........................................................ 57 Figura 28: Asistente de Configuración, Servidor de Mapas ................................................ 58 Figura 29: Asistente de Configuración, Resumen de Configuración .................................. 58 Figura 30: Ventana de Autenticación .................................................................................. 59 Figura 31: Vista Inicial del Sistema ..................................................................................... 59 Figura 32: Ventana Nombre de Proyecto ............................................................................ 60 Figura 33: Ventana Agregar Zona ....................................................................................... 60 Figura 34: Ventana Agregar Área ........................................................................................ 61 Figura 35: Proyecto Agregado ............................................................................................. 61 Figura 36: Menú Zona ......................................................................................................... 62 Figura 37: Menú Administrar Usuario................................................................................. 62 Figura 38: Ventana Agregar Usuario ................................................................................... 63 Figura 39: Ventana Modificar Usuario. ............................................................................... 63 VII.

(11) Lista de Figuras. Figura 40: Ventana Eliminar Usuarios ................................................................................ 63 Figura 41: Panel para el Monitoreo de Indicadores ............................................................. 64 Figura 42: Cargar Definición de Variables. ......................................................................... 64 Figura 43: Ventana Añadir Valores a Variables. ................................................................. 65 Figura 44: Ventana Seleccionar Proyecto y Zona ............................................................... 65 Figura 45: Ventana Gestionar Variable ............................................................................... 66 Figura 46: Ventana Añadir Indicador .................................................................................. 67 Figura 47: Ventana Añadir Fórmula .................................................................................... 67 Figura 48: Buscar Indicador ................................................................................................ 68 Figura 49: Menú Contextual ................................................................................................ 68 Figura 50: Gráfica de Barras ................................................................................................ 69 Figura 51: Gráfica de Pastel................................................................................................. 69 Figura 52: Gráfica de Líneas ............................................................................................... 70 Figura 53: Visualizador de Reportes ................................................................................... 70 Figura 54: Vista del MIG ..................................................................................................... 71 Figura 55: Ventana Agregar Mapa ...................................................................................... 72 Figura 56: Ventana Seleccionar Proyecto ............................................................................ 72 Figura 57: Ventana de Capas a Cargar ................................................................................ 72 Figura 58: Vista de Mapas Visualizados ............................................................................. 73 Figura 59: Mapa con Marcas ............................................................................................... 73 VIII.

(12) Lista de Figuras. Figura 60: Ventana Tematizar por Zonas 1 ......................................................................... 74 Figura 61: Ventana Tematizar por Zonas 2 ......................................................................... 74 Figura 62: Selección de Capa a Tematizar .......................................................................... 75 Figura 63: Indicador Visualizado ........................................................................................ 75 Figura 64: Ventana Tematizar por Indicador 1 .................................................................... 76 Figura 65: Ventana Tematizar por Indicador 2 .................................................................... 76 Figura 66: Indicador Visualizado por Zona ......................................................................... 77 Figura 67: Visualización de la Sostenibilidad ..................................................................... 77 Figura 68: Menú Contextual ................................................................................................ 78 Figura 69: Ventana Agregar Términos ................................................................................ 79 Figura 70: Ventana Modificar Términos ............................................................................. 79 Figura 71: Ventana Eliminar Términos ............................................................................... 79 Figura 72: Ventana Reglas ................................................................................................... 80 Figura 73: Evaluación de Nodos .......................................................................................... 80. IX.

(13) Lista de Tablas. LISTA DE TABLAS Tabla 1: Comparación entre Sistemas de Gestión de Información Ambiental. ................... 25. X.

(14) Introducción. INTRODUCCIÓN Desde hace algunos años la humanidad empezó a tomar real conciencia de la situación medioambiental del planeta, debido a la creciente degradación de los recursos naturales expuestos a una radical explotación por parte del hombre. En consecuencia, lo que hasta no hace muchos años eran investigaciones exploratorias para establecer nuevas tecnologías destinadas a amortiguar la producción de o para conseguir nuevas fuentes energéticas, ahora constituye un sector imprescindible en los países con vista al desarrollo, obligados a aplicar nuevos métodos de producción menos contaminantes y menos dependientes de una energía cada vez más cara. Prácticamente todos los ecosistemas de la tierra han sido transformados de forma significativa por las actividades humanas. En la segunda mitad del siglo XX, los ecosistemas se modificaron para bien o para mal a un ritmo mayor que en ningún otro momento de la historia de la humanidad. Algunos de los cambios más importantes han sido la transformación de bosques y praderas en tierras de cultivo, el desvío y almacenamiento de agua dulce en represas y la pérdida de zonas de manglares y de arrecifes de coral. Hoy en día, los cambios están teniendo lugar en los países en vías de desarrollo, aunque los países industrializados experimentaron cambios comparables en el pasado. No obstante, parece que las transformaciones actuales están teniendo lugar a un ritmo mayor que las anteriores a la era industrial. “Los primeros síntomas de degradación se relacionan con la pérdida de las funciones ambientales que cumplen los ecosistemas, que constituyen un indicador temprano de disfunciones asociadas a la degradación. Muchos de los cambios no pueden medirse con métodos cuantitativos, por lo que es necesario desarrollar métodos cualitativos que describan la intensidad o la gravedad de tales fenómenos y la amenaza que representan para la integridad de los sistemas naturales y humanos” (Enkerlin, y otros, 1997). Debido a este gran incremento de los problemas ambientales tanto globales como regionales, surge la necesidad de incorporar el cuidado del medio ambiente como garantía de un proceso sólido y estable de crecimiento. Los conceptos de calidad de vida y desarrollo, van transformándose desde lo cuantitativo y monetario, hacia lo cualitativo e intangible, surgiendo así el concepto de desarrollo sostenible y su idea rectora de satisfacer las necesidades de la presente generación sin comprometer la capacidad de las generaciones futuras para satisfacer las suyas.. 11.

(15) Introducción. En esta nueva concepción de un desarrollo sostenible, surge la imperiosa necesidad de tener conocimiento de la información medioambiental por parte de los organismos responsables en los procesos de toma de decisiones. La organización del flujo de la información es necesaria ya que constituye un insumo crítico en el proceso de planificación y toma de decisiones en cualquier institución.. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA CIENTÍFICO. Los procesos de conservación ambiental por un lado, la pujante y creciente necesidad de modelos de desarrollo acelerados, han sido cuestionamientos opuestos a lo largo del desarrollo de nuestra historia, planteándose un dilema entre crecimiento económico y conservación y preservación ambiental. La Revolución Industrial marcó el inicio no sólo de la búsqueda incesante de formas de crecimiento que aceleraran los procesos productivos y de competencia, sino que igualmente marcó el inicio de la destrucción y la devastación de la tierra y de los seres que en ella habitan, incluido el hombre. Por otro lado, un crecimiento acelerado de las tecnologías de la información y las comunicaciones, el surgimiento de conceptos como desarrollo sostenible y la imperiosa necesidad de una nueva conciencia ambiental hadado paso al surgimiento de nuevas herramientas para el control y monitoreo de la información medioambiental, como son los sistemas de información y gestión ambiental. El contar con un sistema de información ambiental, es fundamental para lograr una gestión eficaz y rigurosa. La posibilidad de afrontar en forma dinámica y acelerada los fenómenos ambientales se presenta como otro de los importantes desafíos conceptuales y prácticos(Guevara, 2003). Cuba no está ajena a estas necesidades y por ello, dado el avance de las tecnologías de la información en nuestro país, desde hace algún tiempo promueve el desarrollo de aplicaciones, que contribuyan con el cuidado del medioambiente. Nuestro país consta con sitios web que brindan información medioambiental, pero carece de herramientas capaces de gestionar dicha información de manera que la misma sirva como apoyo en el proceso de toma de decisiones referente al desarrollo sostenible. La inexistencia de este tipo de herramientas en nuestro país, hace difícil a los directivos empresariales y territoriales el control de los indicadores de sostenibilidad, disminuyendo así la efectividad en el cumplimiento de medidas relacionadas con el cuidado, conservación y explotación de los ecosistemas cubanos.. OBJETIVO GENERAL 12.

(16) Introducción. Desarrollar un Sistema de Gestión e Información Medioambiental que apoye a la toma de decisiones respecto al desarrollo sostenible en territorios y empresas cubanas utilizando métodos de inferencia difusa y técnicas de visualización científica.. OBJETIVOS ESPECÍFICOS Definir las características de los Sistema de Gestión e Información Medioambiental que apoyen en la toma de decisiones respecto al desarrollo sostenible. Diseñar un Sistema de Gestión e Información Medioambiental que utilice métodos de inferencia difusa y técnicas de visualización científica. Desarrollar un prototipo de Sistema de Gestión e Información Medioambiental. Implementar un caso de estudio referente a la provincia de Villa Clara.. PREGUNTAS DE INVESTIGACIÓN ¿Qué beneficios reporta en la toma de decisiones un sistema de gestión de indicadores como el propuesto? ¿Qué ventajas resultan de la integración de un gestor de indicadores, un sistema de información geográfica y un sistema de inferencia difuso? ¿Qué tan precisos resultan los índices de sostenibilidad obtenidos utilizando métodos de lógica difusa? ¿Qué técnicas de visualización científica ajustadas a determinadas variables según el interés del experto han de aplicarse?. JUSTIFICACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN El laboratorio de Computación Gráfica del Centro de Estudios Informáticos (CEI) de la UCLV de conjunto con el Centro de Desarrollo de Software (CDS-VC) de la Universidad de Ciencias Informáticas (UCI) ha venido, desde hace algún tiempo, desarrollando una plataforma informática para la gestión medioambiental que consiste en el desarrollo de sistemas de información medioambientales para monitorear indicadores y visualizarlos sobre mapas permitiendo así más claridad para el directivo en la toma de decisiones. Específicamente se desarrolló como parte de este proyecto el SisGIM 1.0 para la Empresa de Proyectos Hidráulicos de Villa Clara con el fin de determinar y monitorear el Índice de Calidad de Agua (ICA) en las cuencas hidrográficas.. 13.

(17) Introducción. Con la experiencia acumulada en este sentido surge entonces la iniciativa de crear un Sistema Corporativo de Información y Gestión Medioambiental que haciendo uso de un sistema de inferencia difuso y técnicas de visualización científica (en lo adelante SisGIM 2.0) apoye la gestión y toma de decisiones relacionada a un desarrollo sostenible. Esto, a su vez, facilitará la evaluación del impacto ambiental en la ejecución de cualquier proyecto en la zona de estudio y permitirá el análisis en tiempo real de la concentración de contaminantes a fin de tomar las precauciones y mediadas pertinentes. También será de fundamental ayuda en trabajos tales como reforestación, explotaciones agrícolas, estudios de representatividad, caracterización de ecosistemas, estudios de fragmentación y estudios de especies. Al concluir el marco teórico de esta investigación es posible plantear la siguiente. HIPÓTESIS La implementación de un Sistema de Gestión e Información Medioambiental (EMIS) que integre técnicas de visualización científica, métodos de inferencia borrosa y Sistemas de Información Geográfica apoyará el proceso de toma de decisiones en territorios y empresas cubanas respecto al desarrollo sostenible.. 14.

(18) Capítulo I. CAPÍTULO 1.Características de los sistemas de gestión e información medioambiental (EMIS) y su integración con otras tecnologías. El presente capítulo está dedicado al estudio de los Sistemas de Gestión e información Medioambiental, se abordan temas y conceptos relacionados con la implementación de Sistemas de Gestión de Indicadores (SGI), los Sistemas de Información Geográfica, los Sistemas Difusos y las Técnicas de Visualización Científica, y se propone una posible integración de estas tecnologías que apoye en el proceso de toma de decisiones referente al desarrollo sostenible. El siguiente esquema muestra, con mayor claridad la integración de los temas abordados en este capítulo.. Figura 1: Propuesta de Integración de Tecnologías para formar un EMIS.. 1.1 Los Sistemas de Gestión e Información Ambiental (EMIS) en el marco del desarrollo sostenible. El desarrollo sostenible es aquel desarrollo que satisface las necesidades del presente sin comprometer la capacidad de generaciones futuras de satisfacer sus propias necesidades(Bruntland, 1987). Con Brundtland se masifica el concepto de desarrollo sostenible (véase figura 2), que concibe el desarrollo como la integración de los ámbitos económicos, sociales y ambientales, señalando que los procesos de desarrollo deben equilibrar el avance en estos tres aspectos, en forma simultánea y equilibrada.. 15.

(19) Capítulo I. Figura 2: Concepción del Desarrollo Sostenible.. En los últimos años las empresas se han visto envueltas en una continua adaptación a fin de cumplir todos los requisitos legales que se les han ido solicitando. En este sentido la normativa ambiental ha provocado las mayores modificaciones en el sector industrial pues exige un enfrentamiento a una legislación amplia, dispersa y compleja. Tanto el conocimiento de la legislación, como los gastos económicos que conlleva la adecuación de los procesos industriales a la normativa vigente, han sido algunos de los mayores problemas con los que se han enfrentado las empresas en los últimos años. Este problema se ve incrementado en las pequeñas y medianas empresas (pymes), donde no se dispone en muchos casos de los recursos económicos y de los profesionales especializados. Ante esta situación, el medio ambiente sigue siendo un reto fundamental que las pymes deben afrontar si quieren conservar o mejorar su competitividad. En este momento las empresas comienzan a plantearse la implantación de sistemas de gestión medioambiental como una herramienta válida en su escalada hacia la competitividad. La incorporación de la gestión medioambiental dentro de la gestión global de la empresa ayuda a controlar el uso racional de los recursos naturales, armonizar los procesos productivos, preservar el medio ambiente, facilitar el cumplimiento de la actual y futura legislación medioambiental y elevar los rendimientos. Un sistema de gestión ambiental es el marco o el método de trabajo que sigue una organización con el objeto de conseguir un determinado comportamiento de acuerdo con las metas que se haya fijado y como respuesta a unas normas, unos riesgos medioambientales y unas presiones tanto sociales como financieras, económicas y competitivas en permanente cambio(Calduch, 2010). Para Estevan Bolea (1994) la gestión ambiental es: “Un conjunto de acciones que permiten la máxima racionalidad en el proceso de toma de decisión relativo a la conservación, defensa, protección y mejora del 16.

(20) Capítulo I. ambiente, mediante una coordinada información interdisciplinaria y la participación ciudadana” Durante los últimos años, los EMIS, han evolucionado considerablemente convirtiéndose, hoy en día, en una de las herramientas más comunes de gestión en las empresas. Gracias a estos sistemas, las empresas y territorios incorporan la variable ambiental al proceso de toma de decisiones, teniendo en cuenta así, los efectos de sus actividades sobre el medio ambiente. La gestión ambiental es un proceso cíclico de planificación, implantación, revisión y mejora de los procedimientos y acciones que lleva a cabo una organización para realizar su actividad garantizando el cumplimiento de sus objetivos ambientales. Los efectos negativos del desarrollo económico sobre el medio ambiente han despertado una conciencia ecológica, sin embargo, no fue hasta hace algunos años atrás, que nuestras sociedades y sus gobiernos, han empezado a reaccionar, con la incorporación de unas medidas tendentes a un entendimiento equilibrado entre el medio ambiente y los procesos derivados de la actuación humana, integrando el factor medioambiental dentro de un Sistema de Gestión Empresarial, y considerándolo como un aspecto de importancia decisiva y una auténtica ventaja competitiva frente a sus iguales. La identificación de los aspectos medioambientales y la evaluación de los efectos asociados a una actividad empresarial o industrial, es fundamental para conocer el impacto medioambiental que generan las actividades, productos o servicios, y poder establecer objetivos y metas medioambientales. Para lograr el desarrollo e implantación de nuevos EMIS que conviertan la industria mundial en un sistema sostenible, sin frenar el desarrollo, es imprescindible la aplicación de las más modernas tecnologías de la información.. 1.2 Los Sistemas de Gestión de Indicadores (SGI) en el ámbito del desarrollo sostenible. La información constituye un insumo crítico en el proceso de planificación y toma de decisiones en cualquier institución. Se requiere contar con información confiable respecto a la sostenibilidad del desarrollo para mejorar los procesos de formulación e implementación de las políticas públicas así como los procesos de toma de decisiones. Para establecer sistemas de evaluación y seguimiento de los recursos naturales es necesario el desarrollo de sistemas de indicadores u otras herramientas de fácil manejo que transmitan información confiable sobre la condición o estado de dichos recursos ante la intervención de la sociedad. 17.

(21) Capítulo I. En la Cumbre de Río (1992) se señala la importancia de contar con indicadores para monitorear el desarrollo sostenible. Desde entonces se ha avanzado notoriamente a nivel regional y global en la implementación de sistemas de indicadores que permitan medir el Desarrollo Sostenible a escalas geográficas diversas (MVOTMA, 2010). Los sistemas de indicadores permiten: Apoyar el trabajo de diseño y evaluación de políticas públicas orientadas al Desarrollo Sostenible Conocer condiciones y tendencias de variables relativas al Desarrollo Sostenible. Comparar condiciones y tendencias entre espacios territoriales diversos. Señalar alertas tempranas que sirvan para anticipar acciones ante futuras situaciones. El origen de estos sistemas de indicadores se ubica en la década del 1980cuando se comienza a implementar sistemas de indicadores ambientales, o, a posteriori, llamados de sostenibilidad ambiental (Quiroga, 2007). El objetivo de estos indicadores consiste en dar cuenta del estado del ambiente y de la efectividad de la gestión sobre el mismo. Con la aparición del concepto de desarrollo sostenible, los indicadores ambientales son considerados insuficientes aunque esenciales, pero surge la necesidad de relacionarlos con los indicadores económicos y sociales. ¿Por qué es necesario conseguir resultados que involucren una perspectiva socialambiental? Una empresa sostenible es aquella que es capaz de alcanzar altos resultados en las tres categorías (económico, social, ambiental), de no ser así estamos en presencia de cualquiera de los siguientes escenarios(Vílchez, 2007): Resultados económicos altos y sociales-ambientales bajos: Empresa no sostenible. Empresa viable a corto plazo, ya que al descuidar las relaciones con la sociedad y el medio ambiente reciben críticas y denuncias que afectan directamente y en corto espacio de tiempo a su imagen. Resultados económicos bajos y sociales-ambientales bajos: Empresa inviable. Resultados económicos bajos y sociales-ambientales altos: Empresa dependiente. Este caso sólo sería posible en el caso de disponer de subvenciones y ayudas, como es el caso de Fundaciones u ONG.. 18.

(22) Capítulo I. Resulta imprescindible poder medir la responsabilidad social y ambiental traduciendo los principios de esta responsabilidad en variables medibles a través de estándares e indicadores, a partir de los cuales se pueda concluir que la empresa ha alcanzado sus objetivos pudiéndose comparar con otra de similar características, estableciéndose incluso un ranquin. En los últimos años estas herramientas se han generalizado en el mundo empresarial, en particular en la región latinoamericana que ya cuenta con soluciones de este tipo. 1.2.1. Los Sistemas de Gestión Ambiental en Latinoamérica.. La gestión ambiental ha avanzado notablemente en la América Latina y el Caribe en la última década, particularmente después de haberse celebrado la Conferencia de Río de Janeiro sobre Medio Ambiente y Desarrollo. Existe una mayor conciencia pública sobre los problemas ambientales y se cuenta con una mejor comprensión de las complejas relaciones existentes entre medio ambiente y desarrollo, hecho que se refleja en la ampliación de la agenda ambiental que paulatinamente ha ido permeando hacia los diversos sectores de la actividad económica, social y política de los países. Casi todas las naciones disponen de una amplia legislación sobre el medioambiente, han establecido derechos y obligaciones ciudadanas, y han definido las funciones del estado y de los organismos públicos responsables en materia ambiental. Asimismo, se han realizado progresos en la formulación y aplicación de las políticas ambientales, tanto a nivel nacional, como subnacional y local, y en el desarrollo de diversos planes e instrumentos para la protección ambiental(Becerral, y otros, 2002). 1.2.2. Sistema de Información Ambiental de Colombia.. El Sistema de Información Ambiental de Colombia (SIAC) es el conjunto integrado de actores, políticas, procesos, y tecnologías involucradas en la gestión de información ambiental del país, para facilitar la generación de conocimiento, la toma de decisiones, la educación y la participación social para el desarrollo sostenible. SIAC se sustenta en un proceso de concertación interinstitucional, intersectorial e interdisciplinario, liderado por el Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial (MAVDT) y los Institutos de Investigación Ambiental: el Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales (IDEAM), el Instituto de Investigación de Recursos Biológicos Alexander von Humboldt (IAvH), el Instituto de Investigaciones Marinas y Costeras (INVEMAR), el Instituto Amazónico de Investigaciones Científicas (SINCHI) y el Instituto de Investigaciones Ambientales del Pacífico (IIAP)(SIAC, 2006).. 19.

(23) Capítulo I. Figura 3: SIAC Colombia.. El SIAC relaciona las bases de datos operativas de las distintas instituciones del SINA1 y las interconecta. Se rige por estándares y normas particulares que permitan poner en funcionamiento, de una forma integral y compartida, sistemas de observación y medición, así como parte de la infraestructura informática y telecomunicaciones al interior del SINA. Igualmente, establece una red de operación interinstitucional relacionada con el flujo informático sentando las bases para conocer en tiempo real el estado de los recursos naturales y del medio ambiente(Romero, y otros, 2007). 1.2.3. Sistema Nacional de Información Ambiental de Perú.. El Sistema Nacional de Información Ambiental - SINIA, constituye una red de integración tecnológica, institucional y humana que facilita la sistematización, acceso y distribución de la información ambiental, así como el uso e intercambio de esta, siendo soporte de los procesos de toma de decisiones y de la gestión ambiental. En este sistema la población en general accede a información sobre los diferentes componentes del ambiente tales como: aire, agua, suelo, biodiversidad, residuos sólidos, entre otros. La información está compuesta por indicadores ambientales, mapas temáticos, documentos completos, informes sobre el estado del ambiente, legislación ambiental entre otros.. 1. Sistema Nacional Ambiental. 20.

(24) Capítulo I. Figura 4: SINIA Perú.. El SINIA se desarrolla con la finalidad de servir como herramienta de apoyo a la implementación del Sistema Nacional de Gestión Ambiental. Es un instrumento de Gestión Ambiental señalado en la Ley Nº 28611 (Ley General del Ambiente) que promueve la consolidación de la información ambiental de los distintos organismos públicos y privados. La información obtenida mediante los sistemas de gestión de indicadores sin duda resulta de gran utilidad para los directivos de empresas y territorios pero, en ciertas circunstancias se necesita dar respuesta a problemas como ¿Dónde establecer nuevas áreas de construcción en nuestra ciudad? ¿Qué zonas son más vulnerables a eventos meteorológicos? ¿Principales zonas afectadas como consecuencias de la implantación de una industria en un área determinada? ¿Qué territorios poseen las mayores áreas de tierras ociosas? Como respuestas a estas interrogantes surge la idea de la integración de los sistemas de gestión de indicadores con sistemas de información geográfica.. 1.3 Los Sistemas de Información Geográfica (SIG). Un SIG es una colección de tecnologías de la información, datos, procedimientos de captación, almacenamiento, manipulación, análisis, presentación y estadísticas sobre características que pueden ser representadas sobre un mapa(LEVISOHN, 1995). A diferencia de un mapa común esbozado a lápiz sobre un papel, un SIG puede representar sobre el mapa de una región, de manera interactiva, varias capas que se sobreponen y que contienen información sobre un tema determinado. 21.

(25) Capítulo I. Los SIG permiten gestionar y analizar la información espacial. Estos sistemas surgieron como resultado de la necesidad de disponer rápidamente de información para resolver problemas y contestar a preguntas de modo inmediato, alcanzando una alta connotación en el mundo de la informática. Su desarrollo en los últimos años evidencia la actividad constante en pos de su mejoramiento, y su estructura perfectamente organizada les permite el protagonismo en una gran cantidad de aplicaciones, convirtiéndose así en una tecnología cada vez más aceptada. Existen muchas definiciones de SIG, algunas de ellas acentúan su componente de base de datos y otras sus funcionalidades, pero todas coinciden en referirse a un SIG como un sistema integrado para trabajar con información espacial, útil para el análisis y apoyo en la toma de decisiones independientemente de su área de aplicación. El contar con un sistema de información ambiental, es fundamental para lograr una gestión eficaz y rigurosa. En este sentido los SIG, constituyen una opción adecuada de manejo de información, ya que al usar el modelo de base de datos georrelacional se asocia un conjunto de información gráfica en forma de planos o mapas a una base de datos digitales(D.Armenteras, 2001). La idea de contar con la información pertinente en el momento oportuno y en el lugar indicado constituye otra fuerza vital en el proceso de toma de decisiones en empresas y territorios. Resultan evidentes las ventajas que sugiere el trabajo con sistemas de información que puedan hacer uso de datos referenciados espacialmente, particularmente por la gran utilidad que significa combinar la potencialidad de la parte gráfica del sistema con un banco de datos interactivo y de actualización automática. La importancia de los SIG radica en que las soluciones para muchos problemas frecuentemente requieren acceso a varios tipos de datos que sólo pueden ser relacionados por su posición geográfica o distribución espacial. Sólo la tecnología SIG permite almacenar y manipular información usando la georreferenciación para analizar patrones, relaciones y tendencias en la información, todo con el fin de contribuir a tomar mejores decisiones. 1.3.1. Los SIG como parte de las herramientas de gestión ambiental.. En gran medida el futuro de los recursos naturales del país depende de herramientas que le permitan a los especialistas u organizaciones estudiar, conocer y evaluar las condiciones de una región determinada y tomar las medidas pertinentes para la preservación de los recursos. Los SIG que tienen aplicación en problemas medioambientales con el objetivo de prevenir y detectar afectaciones a los recursos naturales, son considerados Sistemas de Información Geográfica Medioambientales y como su nombre lo indica su principal diferencia del resto de los SIG es el tipo de información que utilizan para la gestión y 22.

(26) Capítulo I. toma de decisiones. Permiten determinar el impacto ambiental de un proyecto en una región determinada, así como medir el grado de contaminación y los agentes contaminantes de la misma con la mayor exactitud posible. Además son muy importantes en trabajos de explotación agrícola, reforestación y estudio de ecosistemas(D.Armenteras, 2002). En la búsqueda de sistemas para el apoyo a la toma de decisiones los SIG son un elemento importante a considerar, según datos extraídos de encuetas, demuestran que se ha producido un incremento en el uso de los SIG principalmente en proyectos relacionados con el medio ambiente y la gestión de recursos naturales y también registran un importante avance en materia de integrar los SIG con otros sistemas corporativos que le ayuden a resaltar sus potencialidades en el análisis de los datos georreferenciados(Scussel, 2011). En el análisis bibliográfico realizado se encontraron varios ejemplos, específicamente en el área de Latinoamérica, que por su importancia en el tema de integración de los SGI resultan de interés.. 1.3.1.1. Sistema de Información Ambiental Costero de Uruguay.. Es el proceso y resultado de la implementación de un Sistema de Indicadores de desarrollo sostenible para Uruguay. Se trata de un proyecto pionero para el contexto uruguayo, denominado “Sistema de Monitoreo Socio-Económico, Ambiental y Territorial”(MVOTMA, 2010). Se implementó un Sistema de indicadores que permite una variedad defunciones de visualización y combinación de indicadores que sirven como herramienta en la toma de decisiones a diferentes niveles para un desarrollo sostenible. El Sistema de Información Ambiental Costero, cuenta con un sistema de información geográfico (SIG) en línea, es decir, un visualizador de mapas temáticos en formato digital a través de internet. El SIG ha sido desarrollado como herramienta de apoyo a la gestión integrada de la zona costera uruguaya.. 23.

(27) Capítulo I. Figura 5: SIAC Uruguay. Tiene por objetivo la generación de conocimiento, el apoyo en el proceso de toma de decisiones, la educación y la participación social para el desarrollo sostenible del espacio costero. La información presente en el SIAC abarca diferentes temáticas relacionadas a la costa como son: fauna, flora, actividades antrópicas, infraestructuras, indicadores sociodemográficos, e imágenes satelitales de alta resolución entre otras(MVOTMA, 2010).. 1.3.1.2. Sistema de Gestión de Información Medioambiental (SisGIM 1.0).. Sistema orientado a asistir a los especialistas de la empresa de Recursos Hidráulicos en Villa Clara en la toma de decisiones para el monitoreo eficiente de los recursos hidráulicos en la cuenca hidrográfica de Sagua la Grande. La implementación de la herramienta (véase figura 6), se basa principalmente en un Sistema de Información Geográfica que incluye técnicas de Visualización Científica e incorpora un módulo de gestión de indicadores en las estaciones de monitoreo, para esto se apoya en la metodología de Cuadro de Mando Integral.. 24.

(28) Capítulo I. Figura 6: SisGIM 1.0. El SisGIM está compuesto por dos módulos principales, dedicados el primero a la visualización de los datos de forma espacial y la aplicación de técnicas de Visualización Científica para establecer correlaciones entre determinados parámetros, y el segundo a la gestión de indicadores relacionados con la calidad y el saneamiento de las aguas en las cuencas del país. Esta aplicación constituye el primer intento del proyecto SisGIM en crear una herramienta de gestión para la información medioambiental y esta investigación es la segunda iteración de este tipo de solución que propone el equipo de desarrollo del SisGIM. A continuación se muestra una tabla comparativa orientada a las características de un grupo de sistemas estudiados en la investigación: Gest. Indicadores. SIG. Gest. Ambiental. SIAC (Colombia). X. SIAC (Uruguay). X. X. X. SisGIM 1.0 (Cuba). X. X. X. SINIA (Perú). X. X. X. X. X. Dinámica Forestales (Cuba). X. Tabla 1: Comparación entre Sistemas de Gestión de Información Ambiental.. En esta investigación se ha podido apreciar cuán útil resulta en la toma de decisiones la integración de sistemas de información geográfica, herramientas de gestión de indicadores e información ambiental. Estos sistemas integrados generan, en la mayoría de los casos, una enorme gama de datos. Para ello, se necesita de técnicas avanzadas 25.

(29) Capítulo I. para la extracción de información que a simple viste sería imposible detectar, como correlaciones entre variables, desviaciones o posibles tendencias en las mismas. Esto conlleva al estudio de técnicas de visualización científica que apoyen de igual manera el proceso de toma de decisiones.. 1.4 La Visualización Científica (VC) como apoyo a la gestión medioambiental. Es común escuchar en eventos científicos de primer nivel que la sociedad es cada vez más rica en datos y más pobre en el uso que hace de esta información. Esto se debe a que el desarrollo de las tecnologías que permiten recolectar esta información y las que permiten procesarlo, analizarlo, llegar a conclusiones y tomar medidas el respecto, no son homogéneas. En el área de la gestión de la información medioambiental, por ejemplo es de vital importancia encontrar nuevas soluciones a este problema. Muchas veces los datos a representar son tan amplios como heterogéneos (en cuanto a distribución, parámetros, formato etc.) que poder detectar a simple vista interacciones entre las variables resulta una tarea difícil. Las técnicas de visualización científica han resultado una tecnología ampliamente utilizada y por demás efectiva para detectar y resaltar esta información subyacente que muchas veces resulta determinante. La visualización, que proviene desde que el hombre necesitó comunicarse y plasmó en una caverna sus primeras pinturas para mostrar al resto del mundo lo que intentaba decir, ha sido un área de interés creciente en los últimos años, sobre todo con el surgimiento de las tecnologías de la información. El incremento constante del volumen de datos generados en muchos campos de aplicación crea la necesidad de elaborar herramientas que permitan extraer información de estos datos de manera eficiente, así como generar imágenes cada vez más sofisticadas por el aumento sostenido de la potencia de las interfaces gráficas modernas. Junto al desarrollo de nuevas técnicas de visualización se han creado numerosas utilidades que emplean estas técnicas, tanto en forma de bibliotecas como de aplicaciones. La ciencia ha desarrollado diversos métodos para la obtención de información, y uno de ellos se basa en la creación de imágenes a partir de los datos. Este método, conocido como visualización, ha sido utilizado como vía natural para mostrar información(Johnson, y otros, 2005). La visualización de datos puede en general perseguir diferentes metas. La naturaleza del objetivo que se persigue está en relación directa al conocimiento que se tenga sobre los datos iníciales. Los objetivos pueden ser los siguientes(Theisel, 2000): Análisis Exploratorio. Análisis confirmativo. 26.

(30) Capítulo I. Presentación de información. El Análisis Exploratorio en la visualización parte de un conjunto de datos sobre el que no se tiene hipótesis y a partir de un proceso interactivo usando una búsqueda no dirigida se llega a la obtención de una imagen que aporta una hipótesis sobre los datos. El Análisis Confirmativo comienza con datos sobre los que se tiene a priori una hipótesis. El proceso consiste en la búsqueda de la confirmación de la hipótesis. La Presentación de Información parte de hechos que son fijos a priori y que se desean enfatizar y mostrar con extrema calidad. Muchas son las técnicas de VC existentes y diversos los enfoques que se han empleado para agruparlas y clasificarlas. Entre ellas se encuentra la categoría de visualización para datos multiparamétricos. El objetivo fundamental de los métodos de visualización para datos multiparamétricos es lograr que las representaciones revelen correlaciones o patrones entre los atributos(Theisel, 2000). Esta categoría se ajusta con los tipos de datos provenientes de herramientas de gestión ambiental para el trabajo con indicadores de sostenibilidad, en estos indicadores referenciados espacialmente se combinan datos económicos, sociales y medioambientales. 1.4.1. Integración de la Visualización Científica y Sistemas de Información Geográfica.. A finales de los años ochenta y principio de los noventa las técnicas de VC y SIG se desarrollaron en paralelo y de forma independiente (Maceachren, 2004). Como resultado de esto surgieron muchas ineficiencias asociadas con la visualización de datos geográficos. Entre estas deficiencias se encontraban las dificultades con el registro de los datos espaciales dentro de los Sistemas de Visualización Científica (SVC), producciones engorrosas de secuencias de animaciones en SIG y quizás la más importante, la falta de conexión entre bases de datos y los ambientes que soportaban la visualización de datos espaciales(HEARNSHAW, y otros, 1994). No fue hasta 1994 que se establecieron un conjunto de métodos de integración entre estas dos disciplinas(RHYNE, 2000). En la última década la visualización geográfica o geovisualización ha surgido como un sub-campo único con sus propios retos. Sin embargo, desde sus inicios en la década del noventa, los desarrolladores de herramientas de VC y SIG han realizado grandes esfuerzos para extender e integrar sus sistemas (RHYNE, 2000). Un ejemplo de estas aplicaciones lo constituye el GeoVista Studio (véase figura 7).. 27.

(31) Capítulo I. Figura 7: GeoVista 1.2. GeoVista es un entorno basado en componentes diseñados para el apoyo a la fusión de diversas capacidades visuales y analíticas mediante herramientas de análisis personalizados a través de múltiples perspectivas. La VC ha demostrado ser un recurso útil en el proceso de extracción de información cuando se cuenta con datos multiparamétricos o con un gran volumen de los mismos pero estas técnicas pierden efectividad a la hora de trabajar con términos lingüísticos como alto, muy bajo, medio etc. La inclusión de términos lingüísticos en el cálculo de indicadores trae consigo la necesidad de usar técnicas alternativas que permitan el trabajo con estos términos y sus respectivas variables.. 1.5 Los Sistemas Difusos en la toma de decisiones. La creciente necesidad de dar solución apropiada a problemas de índole económico, social, ambiental o político que parten de percepciones estrictamente humanas y que como tal no cuentan con la suficiente información para aplicar modelos matemáticos convencionales, ha obligado la búsqueda de modelos alternativos que permitan llegar a valores numéricos a partir de variables expresadas en términos lingüísticos. La Lógica Difusa aparece como una de las herramientas que permite hacer esta trasformación y que proporciona una visión diferente a la otorgada por la Lógica Formal o Clásica(HURTADO, y otros, 2007). La Lógica Clásica, o Lógica Bivaluada, no resulta adecuada cuando se trata de describir hechos que no son totalmente verdaderos o totalmente falsos ya que excluye por completo posibilidades entre estos dos valores. La Lógica Difusa en cambio, permite utilizar conceptos relativos de la realidad, definiendo grados variables de pertenencia y. 28.

(32) Capítulo I. siguiendo patrones de razonamiento similares a los del pensamiento humano(Kosko, 1995). La Lógica Difusa está relacionada y fundamentada en la teoría de los Conjuntos Difusos, según la cual, el grado de pertenencia de un elemento a un conjunto está determinado por una función de pertenencia que puede tomar todos los valores reales comprendidos en el intervalo (0, 1). De esta manera, mientras que en el marco rígido de la lógica formal la utilidad de una empresa, por ejemplo, es baja, dándole un valor de cero (0) o es alta dándole un valor de uno (1), para la lógica difusa son posibles también todas las condiciones intermedias de utilidad como “muy baja”, “relativamente alta”, “media”, “ligeramente baja”, etc.(HURTADO, y otros, 2007). Las condiciones extremas o absolutas asumidas por la lógica formal son sólo un caso particular dentro del universo de la lógica difusa. Esta última permite ser relativamente imprecisa en la representación de un problema y aún así llegar a la solución correcta (Kosko, 1995). Con la Lógica Difusa abre la posibilidad de dar solución a problemas expresados desde la perspectiva humana y que, por ésta simple condición, no pueden tener una solución única desde de “verdadero” o “falso” sino que pueden tomar condiciones intermedias para dar soluciones satisfactorias a los problemas presentados. Cuando se cuenta con información imprecisa e insuficiente, usar instrumentos estadísticos no es suficiente para obtener resultados significativos. La Lógica Difusa surge precisamente para tratar con este tipo de problemas y lograr darles una solución óptima. De ésta forma, una combinación entre un sistema de Lógica Difusa y la experiencia o conocimiento que tienen los encargados de tomar las decisiones es una excelente manera de obtener buenos resultados (Kosko, 1995). La aplicación de modelos basados en Lógica Difusa permite abordar de manera efectiva la creación de sistemas para la toma de decisiones ya que brinda la capacidad de extraer datos de forma práctica, y a través de las capacidades analíticas y la experiencia de los evaluadores, descubrir relaciones significativas entre ellos. Los modelos de Lógica Difusa son altamente flexibles, más tolerantes a la imprecisión de los datos y pueden trabajar con funciones no lineales de diversa complejidad, así mismo no están obligados por presunciones estadísticas acerca de las características de los datos y sus distribuciones de probabilidad y se les puede modificar fácilmente dependiendo de la solución requerida del problema (HURTADO, y otros, 2007). La inferencia difusa es un método que interpreta los valores en el vector de entrada y, basado en algún conjunto de reglas, asigna valores al vector de salida. La estructura básica de un sistema de inferencia difusa consiste de tres conceptos: una base de reglas, una base de funciones de pertenencia usadas en las reglas difusas y un mecanismo de 29.

(33) Capítulo I. razonamiento, que ejecuta el proceso de inferencia. La salida de un sistema de inferencia difuso es un conjunto difuso, por lo cual se requiere un desdifusor para extractar un valor definido que represente mejor al conjunto difuso de salida. Los sistemas de inferencia más comunes son el sistema Mamdani y el Takagi-Sugeno (Ovalle, 2007). En el caso de la evaluación de sostenibilidad, usar instrumentos estadísticos no sería viable ya que se cuenta con información insuficiente o imprecisa. Por lo que, combinar un sólido sistema de inferencia difusa y la capacidad para la toma de decisiones de los líderes administrativos tendrá como resultado una evaluación satisfactoria de sostenibilidad. En este punto, habiendo estudiado las distintas metodologías y técnicas a usar en la investigación, se dedica un epígrafe al estudio de las tecnologías libres idóneas para la implementación del sistema.. 1.6 Tecnologías de software libre en la herramientas de gestión medioambiental.. implementación. de. El software libre es una cuestión de la libertad de los usuarios de ejecutar, copiar, distribuir, estudiar, cambiar y mejorar el software. Esta tecnología no sólo ofrece facilidades al programador, significa libertad para cualquier tipo de persona u organización de usarlo en cualquier tipo de sistema de computación, para cualquier trabajo y propósito. “Si queremos asegurar algún logro social, como por ejemplo la salud pública o el medio ambiente, siempre necesitaremos el software libre”(Stallman, 2006). En la implementación del sistema propuesto en esta investigación se utilizarán tecnologías libres orientadas a la web, procurando en cada caso el uso de versiones estables y recientes de cada una de las elecciones, de esta forma se logrará un sistema con total independencia tecnológica. 1.6.1. PostgreSQL como gestor de base de datos.. El SGBD2 propuesto es PostgreSQL, es un SGBD de código abierto, objeto-relacional, publicado bajo licencia BSB3con una comunidad de desarrollo tan grande como activa que ha demostrado su poderío desde sus propios inicios, siendo adoptado por muchas instituciones gubernamentales y empresas en todo el mundo convirtiéndose en el SGBD libre por excelencia.. 2 3. Sistema Gestor de Base de Datos. Licencia de Software Libre permisiva.. 30.

(34) Capítulo I. La versión a utilizar en la implementación de la solución es la 8.4, entre las mejoras más populares están: Restauración la base de datos en paralelo, acelerando la recuperación de copia de seguridad hasta 8 veces. Permisos por columna, lo que permite un control más granular de los datos sensibles. Soporte de intercalación por base de datos, haciendo a PostgreSQL más útil en entornos multilingües. Permite actualizaciones de 8.3 a 8.4 a través de pg_migrate (beta) sin tiempo de inactividad extenso. Nueva herramienta de monitoreo de consultas, dando a los administradores una visión más clara dentro de la actividad de consultas. Nuevas herramientas de monitoreo para consultas en curso, carga de consulta y bloqueos. La versión 8.4 también hace más fácil el análisis de datos a través de las características avanzadas de ANSI SQL2003, las funciones ventanas, las expresiones de tabla comunes y consultas recursivas. Mejoras a los procedimientos de almacenados, tales como los parámetros por defecto y los parámetros variadic4, hacen que la programación en el servidor de datos sea más simple y compacta, además de mejoras en el rendimiento (Postgres, 2009). 1.6.2. PostGIS como extensión georreferencial.. PostGIS es una extensión al sistema de base de PostgreSQL, este le permite almacenar objetos geográficos además implementa diversas funcionalidades topológicas, posibilitando el desarrollo de Sistemas de Información Geográfica. Siguiendo los estándares del Open GeospatialConsortium, PostGIS posee como características: Tipos de geometría para puntos, líneas, polígonos, multipuntos, multilineas, multipolígonos y colección de geometrías. Predicados espaciales para determinar las interacciones de las geometrías utilizando la matriz de 3x3 Egenhofer (proporcionado por la librería GEOS).. 4. Número de parámetros variable.. 31.

(35) Capítulo I. Operadores espaciales para determinar medidas como el área, distancia, longitud y perímetro. Operadores espaciales para determinar operaciones geoespaciales de conjunto, como la unión, diferencia, diferencia simétrica y buffers (proporcionado por GEOS). R-tree sobre GIST, los índices espaciales para realizar consultas espaciales de alta velocidad. Índice de apoyo a la selectividad, para ofrecer planes de consulta de alto rendimiento para la mezcla de consultas espaciales/no espaciales. PostGIS está publicado bajo licencia GNU GPL7 y está siendo usado como alternativa al Oracle Spatial por muchas entidades convirtiéndose en una fuerte opción para un desarrollo con un alto performance y bajo costo (Leal, y otros, 2011). 1.6.3. GeoServer como servidor geográfico.. GeoServer es un servidor de software de código abierto escrito en Java que permite a los usuarios compartir y editar los datos geoespaciales. Diseñado para la interoperabilidad, que publica los datos de cualquier fuente importante de datos espaciales usando estándares abiertos. Está desarrollado sobre la base Geotools, una biblioteca de Sistemas de Información Geográfica. Geoserverlee una variedad de formatos de datos, incluyendo PostGIS, Oracle Spatial, ArcSDE, DB2, MySQL, Shapefiles, GeoTIFF, GTOPO30, ECW, MrSID y JPEG2000. A través de protocolos estándares es capaz de generar KML, GML, Shapefile, GeoRSS, PDF, GeoJSON, JPEG, GIF, SVG, PNG y otros. Además, se puede editar datos a través de WFS transaccionales (WFS-T). Geoserverincluye un cliente integrado, OpenLayers, capaz de visualizar datos para obtener una vista previa. Permite la publicación eficiente de datos geoespaciales de Google Eartha través de la utilización de enlaces de red, utilizando KML. Permite utilizar las funciones avanzadas de Google Earthpara incluir plantillas de salida, pop-ups, el tiempo, altura de visualizaciones, y "super-overlays". GeoServer es la implementación de referencia del Open GeospatialConsortium (OGC) Web FeatureService (WFS) y Web CoverageService (WCS) las normas, así como un alto rendimiento certificado de cumplimiento Web MapService (WMS). GeoServer forma un componente básico de la Web Geoespacial (GeoServer, 2010).. 32.

(36) Capítulo I. 1.6.4. Java como lenguaje de desarrollo.. Java es un lenguaje de programación orientado a objetos, multiplataforma y muy fácil de aprender para aquellos que se inician en él, liberado bajo licencia GPL. Actualmente posee una comunidad de más 6,5 millones la mayor y más activa del mundo, encargada de probar, mejor y ampliar este lenguaje (Sun, 2010). Entre las características que posee Java están: Lenguaje compilado, en la medida en que su código fuente se transforma en una especie de código máquina, los bytecodes, semejantes a las instrucciones de ensamblador. Por otra parte, es interpretado, ya que los bytecodes se pueden ejecutar directamente sobre cualquier máquina a la cual se hayan portado el intérprete y el sistema de ejecución en tiempo real (run-time). 1.6.5. GWT y OpenLayers para el entorno visual.. Google Web Toolkit (GWT) es un marco de trabajo (framework por sus siglas en inglés) creado por Google bajo Licencia Apache v2.0 que permite crear aplicaciones AJAX en el lenguaje de programación Java que son compiladas posterior-mente por GWT en código JavaScript ejecutable optimizado que funciona automáticamente en los principales navegadores.(Code, 2010). La utilización de GWT está dada por la fortaleza que posee como tecnología, además de incorporar estilos de organización muy convenientes para el desarrollo. Sólo se utiliza un lenguaje de programación, lo que hace que los programadores puedan dominar el trabajo de todas las capas, algo muy útil cuando el equipo de desarrollo es pequeño. Esto permite que el grupo de desarrollo pueda dividirse en módulos de trabajo, según las funcionalidades que se agrupen, en lugar de capas como presentación y negocio; esto representa una ventaja para este tipo de sistemas que poseen varias funciones similares que comúnmente se agrupan en módulos. Poder organizar el trabajo con esta filosofía lo agiliza y permite que el conocimiento se encuentre compartido en el equipo, base necesaria para la utilización de una metodología de desarrollo ágil, lo que puede resultar ventajoso en caso de premura de la solución. OpenLayers hace que sea fácil poner un mapa dinámico en cualquier página web. Se puede mostrar bloques de mapa y marcadores cargados de cualquier fuente. OpenLayers se ha desarrollado para promover el uso de la información geográfica de todo tipo. Es totalmente gratuito, de código abierto, desarrollado en JavaScript y publicado bajo una licencia tipo BSD(OpenLayers, 2010). Entre las ventajas que posee que fundamentan su uso se encuentran: No requiere instalación. Menor procesamiento en el servidor. Puede ampliar fácilmente el código para su aplicación en particular. 33.

(37) Capítulo I. Puede utilizar múltiples servidores de datos. Un requisito que puede ser de desventaja en otro ambiente es que el desarrollador necesita de conocimientos de JavaScript, CSS y HTML. Para contrarrestar esto, el uso de GWT abstrae al desarrollador de dichos lenguajes, encapsulándolos mediante el plugin GWT-OpenLayers en el lenguaje de desarrollo Java creando así una homogeneidad en el proceso de desarrollo.. 1.7 Conclusiones Parciales. En este capítulo se estudiaron varias tecnologías vinculadas al proceso de toma de decisiones referente al desarrollo sostenible. Se estudiaron los Sistemas de Gestión e Información Medioambiental (EMIS), varias implementaciones de este tipo de sistemas en la región latinoamericana y las características en común que poseían estas herramientas. Una parte de la investigación estuvo orientada a la búsqueda de métodos y técnicas que pudiesen incluirse en un sistema de este tipo proveyéndole de un mejor análisis de la información. Las características definidas en la investigación para la construcción de un EMIS son: representan la información de un área determinada, utilizan sistemas gestores de indicadores, como apoyo a la visualización de la información utilizan sistemas de información geográficas e intervienen el proceso de toma de decisiones en el contexto en el que se desarrollan.. 34.