Diseño de un Sistema de Información Geográfica para la
Comparación de Indicadores Ambientales-Edición Única
Title
Diseño de un Sistema de Información Geográfica para la
Comparación de Indicadores Ambientales-Edición Única
Authors
José Alberto Jiménez Medina
Affiliation
ITESM
Issue Date
1999-08-01
Item type
Tesis
Rights
Open Access
Downloaded
18-Jan-2017 20:46:27
DI SEÑO DE UN SI STEMA DE I NFORMACI ÓN GEOGRÁFI CA PARA LA COMPARACI ÓN DE I NDI CADORES AMBI ENTALES
TESI S
MAESTRÍ A EN ADMI NI STRACI ÓN DE TECNOLOGÍ AS DE I NFORMACI ÓN
I NSTI TUTO TECNOLÓGI CO Y DE ESTUDI OS SUPERI ORES DE MONTERREY
POR
JOSÉ ALBERTO JI MÉNEZ MEDI NA
I NSTI TUTO TECNOLÓGI CO Y DE ESTUDI OS SUPERI ORES DE MONTERREY
DI VI SI ÓN DE GRADUADOS EN COMPUTACI ÓN I NFORMACI ÓN Y COMUNI CACI ONES PROGRAMAS DE POSGRADO EN COMPUTACI ÓN I NFORMACI ÓN Y COMUNI CACI ONES
Los miembros del comité de tesis recomendamos que la presente tesis del Ing. José Alberto Jiménez Medina sea aceptada como requisito parcial para obtener el grado académico de Maestro en Administración de Tecnologías de Información.
Comité de tesis:
Diego Fabián Lozano, Phd. ASESOR PRI NCI PAL
Luís García-Calderón, Phd. SI NODAL
Fernando Gutíerrez, MA. SI NODAL
Carlos Sheel Mayenberger, Phd.
Director de los programas de posgrado en Computación, I nformación y Comunicaciones
DEDI CATORI A
A Dios por brindarme oportunidad, salud y tiempo.
AGRADECI MI ENTOS
A mi comité:
Dr. Fabián Lozano por su tiempo, apoyo y orientación.
Dr. Luís Gracía-Calderón por su apoyo, su tiempo y sus consejos.
Lic. Fernando Gutiérrez Peón por su tiempo y sus comentarios.
A personal del Centro de Calidad Ambiental:
Dr. Francisco Lozano, I ng. Ruth Reyna, I ng. Berenice Ramírez, I ng. Emma Cortés, I ng. Marco Villalobos, por su confianza, cooperación, y paciencia.
A Mando, Edgar, Luis R., Marco, Nancy, Rodrigo, Paty, Julio, Gustavo, Luis, Soraya, Fernando, Chelo, Tacho, Carlos, Pepe, More, Ruth, Bere, Emma, e I ngrid, mis grandes amigos quienes mantuvieron su sinceridad, autenticidad, y comicidad en todo momento y en todo lugar.
RESUMEN
TABLA DE CONTENI DO
RESUMEN iii
TABLA DE CONTENI DO iv
LI STA DE FI GURAS vi
LI STA DE TABLAS viii
C
APÍ TULO1 I
NTRODUCCI ÓN1
1.1 Objetivo. 2
1.2 Alcances y Restricciones. 2
1.3 Producto 3
1.4 Organización 3
C
APÍ TULO2 R
EVI SI ÓNB
I BLI OGRÁFI CA5
C
APÍ TULO3 M
ETODOLOGÍ A9
C
APÍ TULO4 R
ESULTADOS DE LAI
NVESTI GACI ÓN11
4.1 Metodologías para el diseño e implementación de SI G. 11
4.1.1 Metodología de ESRI (ARC/ INFO) 12
4.1.2 Metodología propuesta por Aronoff 14
4.1.3 Metodología de Antenucci, Brown, Croswell, y Kevany. 25
4.1.4 Metodología de la NCGIA 38
4.2 Metodología Propuesta 72
4.2.1 Requerimientos. 75
4.2.2 Diseño 76
4.2.3 Desarrollo 77
4.2.4 Uso y mantenimiento 78
4.2.5 Revisión 78
4.3 Análisis de requerimientos 79
4.3.1 Revisión de los indicadores ambientales 79 4.3.2 Evaluación del desarrollo sustentable 83
4.3.3 Definición de aplicaciones 90
4.3.4 Datos accesibles 97
4.4 Diseño Conceptual 101 4.4.1 Análisis de un ecosistema sustentable. 101
4.4.2 Diseño Conceptual 114
4.5 Diseño de la Base de Datos. 120
4.5.1 Organizacion de los datos. 120
4.5.2 Procedimientos para la operación de la base de datos. 132
4.5.3 Conclusiones 134
4.6 Conclusiones 137
C
APÍ TULO5 R
ECOMENDACI ONES YT
RABAJOSF
UTUROS141
ANEXOS 143
GLOSARI O 157
REFERENCI AS BI BLI OGRÁFI CAS 159
LI STA DE FI GURAS
4.1 Metodologías para el diseño e implementación de SI G
Figura 4.1.1 Filosofía en el diseño de un SIG. 25 Figura 4.1.2 Cinco etapas para la implementación de un SIG. 27
Figura 4.1.3 Etapa de Concepto. 27
Figura 4.1.4 Etapa de Diseño. 29
Figura 4.1.5 Etapa de Desarrollo. 31
Figura 4.1.6 Etapa de Operación. 34
Figura 4.1.7 Metodología para el diseño de SIG (Calkins et al., 1998). 39 Figura 4.1.8 Forma de descripción de aplicaciones. 42
Figura 4.1.9 Forma de descripción de mapas. 43
Figura 4.1.10 Forma de descripción de tablas. 44
Figura 4.1.11 Forma de descripción de procesos. 45 Figura 4.1.12 Forma de descripión de relaciones entre entidades. 46 Figura 4.1.13 Ciclo de vida de la Base de Datos. 48 Figura 4.1.14 Construcción de la Base de Datos. 61
Figura 4.1.15 Mantenimiento del SI G. 70
4.2 Metodología propuesta
Figura 4.2.1 Metodología propuesta. 74
Figura 4.2.2 Requerimientos. 75
Figura 4.2.3 Diseño. 76
Figura 4.2.4 Desarrollo. 77
4.3 Análisis de Requerimientos
Figura 4.3.1 Uso de los indicadores ambientales (OCDE, 1994). 80 Figura 4.3.2 Clasificación de los indicadores (IUCN, 1997). 81 Figura 4.3.3 Pirámide de la información (Hammond citado en IUCN, 1997). 83 Figura 4.34. Estado de metodologías de análisis y control (Blankenship, 1998). 84 Figura 4.3.5 Marco conceptual Presión-Estado-Respuesta. 86
Figura 4.3.6 Huevo de la sustentabilidad. 88
Figura 4.3.7 Niveles espaciales y división de subsistemas. 89 Figura 4.3.8 Comparación del uso de indicadores para aplicaciones específicas. 91 Figura 4.3.9 Proceso para la combinación de indicadores. 93 Figura 4.3.10 Proceso de conversión de índices. 94
4.4 Diseño Conceptual
Figura 4.4.1 Niveles del sistema. 102
Figura 4.4.2 Descomposición del sistema. 103
Figura 4.4.3 Dimensiones del Ecosistema. 104
Figura 4.4.4 Composición de la dimensión ‘Uso de los Recursos’. 104
Figura 4.4.5 Diferentes usos del agua. 105
Figura 4.4.6 Diferentes usos del suelo. 105
Figura 4.4.7 Diferentes usos de la energía. 105
Figura 4.4.14 Composición de la dimensión ‘Calidad y/ o Disponibilidad de los recursos’. 108
Figura 4.4.15 Calidad del aire. 109
Figura 4.4.16 Calidad y disponibilidad del agua por uso. 109 Figura 4.4.17 Calidad y disponibilidad del suelo por uso. 110 Figura 4.4.18 Calidad y disponibilidad de la energía por uso. 110 Figura 4.4.19 Calidad y disponibilidad de la biodiversidad por usos. 111 Figura 4.4.20 Composición de la dimensión ‘Eficiencia en el manejo de los recursos’. 111 Figura 4.4.21 Diferentes tipo de aprovechamiento de los recursos. 112 Figura 4.4.22 Diferentes tipos de protección y mantenimiento del ecosistema. 112 Figura 4.4.23 Flujo de los datos en el sistema. 113 Figura 4.4.24 Modelo de la entidad geográfica / política. 114
Figura 4.4.25 Modelo de las dimensiones. 115
Figura 4.4.26 Relaciones de las entidades para la aplicación principal. 116 Figura 4.4.27 Relaciones de entidades para la aplicación agua. 117 Figura 4.4.28 Relaciones de entidades para la aplicación de zonas protegidas. 118 Figura 4.4.29 Relación de entidades para la aplicación de energía. 119
4.5 Diseño de la base de datos
Figura 4.5.1 Organización de los datos. 121
Figura 4.5.2 Diagrama de Entidad – Relaciones. 123
LI STA DE TABLAS
4.3 Análisis de Requerimientos
Tabla 4.3.1 Comparación de métodos para la evaluación de sistemas. 84 Tabla 4.3.2 Entidades y atributos para la aplicación principal. 95 Tabla 4.3.3 Entidades y atributos para la aplicación de Agua. 96 Tabla 4.3.4 Entidades y atributos para la aplicación de Zonas Protegidas. 96 Tabla 4.3.5 Entidades y atributos de la aplicación de energía. 97 Tabla 4.3.6 Aplicaciones contra datos que utilizan. 98 Tabla 4.3.7 Funciones identificadas y procesos comunes de los SIG. 99
Tabla 4.3.8 Lista de datos identificados. 100
4.4 Diseño conceptual
Tabla 4.4.1 Datos para la aplicación principal. 116
Tabla 4.4.2 Datos para la aplicación agua. 117
Tabla 4.4.3 Datos para la aplicación de zonas protegidas. 118 Tabla 4.4.4 Datos para la apliación de energía. 119
4.5 Diseño de la base de datos
Tabla 4.5.1 Descripción de la tabla de datos primarios. 124 Tabla 4.5.2 Descripción de la tabla de catálogo de datos primaros. 124 Tabla 4.5.3 Descripción de la tabla de datos analizados 125 Tabla 4.5.4 Descripción de la tabla de unión entre datos primarios y analizados. 125 Tabla 4.5.5 Descripción de la tabla de indicadores. 126 Tabla 4.5.6 Descripción de la tabla de unión entre indicadores y datos analizados. 127 Tabla 4.5.7 Descripción de la tabla de catálogo de tópicos. 127 Tabla 4.5.8 Descripción de la tabla de relación entre indicadores y tópicos. 128 Tabla 4.5.9 Descripción de la tabla de catálogo de fuentes. 128 Tabla 4.5.10 Conjunto de datos soportado por ARC/ INFO. 130 Tabla 4.5.11 Organización de los datos espaciales. 131
4.6 Conclusiones
Capítulo 1
I NTRODUCCI ÓN
“Los hombres de ciencia no solamente deberán acercarse a las ciencias que se refieren al hombre, sino que - y esto es más difícil - deberán persuadir al mundo para que conozca lo que han descubierto. Si no tienen éxito en esta difícil empresa, el hombre se autodestruirá porque tiene una visión incompleta de las cosas” (Russell citado en Sutton, 1997).
Durante los últimos años la ciencia y la tecnología han avanzado a un ritmo vertiginoso, sin embargo los efectos de la forma de vida y modos de consumo que ésta ha creado son crecientemente alarmantes (del Amo y Ramos, 94). Fenómenos naturales como sequías o el calentamiento global de la tierra han llamado la atención acerca de la fragilidad y de las interrelaciones que existen en el ambiente en el mundo entero. Para tratar con problemas ambientales globalmente es esencial que los datos ambientales sean monitoreados y analizados a escala nacional e internacional. Para este tipo de tareas, se requiere de sistemas de información geográfica que provean de herramientas analíticas (Aronoff, 1989).
I gualmente durante los últimos años las tecnologías de información han revolucionado enormemente. La adopción de las tecnologías de información dentro de las organizaciones, fue inicialmente para automatizar procesos, después para informar, y posteriormente para apoyar en la toma de decisiones. A través del tiempo las industrias han sufrido importantes cambios dentro de su organización al adoptar alguna tecnología de información. Desde la computación personal con sistemas aislados e internos hasta el trabajo en red sistemas integrados e interempresariales, se han alterado y rediseñado los procesos de los negocios, se ha transformado la organización, y se han reasignado las relaciones externas (Tapscott, 1995). A medida que las tecnologías de información han sido más accesibles económicamente, han aumentado su poder de cómputo, así como el continuo interés en la protección al ambiente se han ido impulsado las aplicaciones de los Sistemas de I nformación Geográfica (SI G) (Antenucci, Brown, Croswell, Kevany, 1991).
SI G forme parte del ambiente de la toma de decisiones de todos aquellas personas encargadas de tomar decisiones que afectan tanto al mundo natural como al mundo que estamos construyendo -.
1.1 O
BJETI VO
.
Proponer una metodología para el diseño de un SI G, cuya aplicación permita comparar índices ambientales de diferentes estados de la República Mexicana; con la finalidad de que se haga una interpretación de los resultados que conlleven a toma de decisiones dentro del marco del desarrollo sustentable.
Comparar es examinar dos o más cosas para descubrir sus relaciones o diferencias (Larousse, 1998). El objetivo principal de este SI G es ser una herramienta capaz de almacenar, organizar y representar la información de manera que se puedan observar rápida y eficientemente las relaciones y deferencias geográficas de los índices ambientales.
1.2 A
LCANCES Y
R
ESTRI CCI ONES
.
La investigación estará limitada por la información disponible tanto de material como en tiempo de personas que aporten ésta. Por lo tanto el contexto de la investigación se define por los siguientes alcances y restricciones:
•
La investigación se realizará como apoyo al proyecto piloto de Competitividad Ambiental del Centro de Calidad Ambiental I TESM Campus Monterrey.•
Se manejarán datos de 3 estados de la República Mexicana, Coahuila, Nuevo León y Tamaulipas.•
La cantidad y calidad de la información que se logre obtener, se encuentra limitada por la organización que la aporta.•
La confidencialidad de los datos se proporcionará a petición de la organización que los aporta.•
Los indicadores ambientales serán definidos por especialistas en cada área.•
La cantidad y disponibilidad de los indicadores dependerá de los especialistas.1.3 P
RODUCTO
El producto final que se espera obtener como resultado de esta investigación es un documento que contenga una serie de recomendaciones para el diseño e implementación de un SI G para la comparación de indicadores ambientales para los estados de la República Mexicana. Así como los requerimientos para su uso y manejo. El producto estará orientado específicamente hacia el diseño de la base de datos que es la parte medular del SI G, así como los lineamientos para su posterior expansión.
Se espera contribuir en un diseño metodológicamente planeado como apoyo a la realización de un SI G cuyas aplicaciones estén dentro del marco de desarrollo sustentable, y al mismo tiempo se espera demostrar su eficiencia para este tipo de aplicaciones. Además se desea fomentar el apoyo al desarrollo, uso y administración de herramientas de SI G para la toma de decisiones. Esperando con esto no sólo el desarrollo de SI G para aplicaciones dentro del contexto mexicano, sino también el desarrollo de herramientas de información que apoyen y fomenten un desarrollo sustentable del país.
1.4 O
RGANI ZACI ÓN
Capítulo 2
REVI SI ÓN BI BLI OGRÁFI CA
Una de las tecnologías de información que ha estado creciendo rápidamente desde la última década son los Sistemas de I nformación Geográfica (SI G). Por un lado debido al crecimiento de capacidad, rendimiento y abaratamiento de los equipos de cómputo, los SI G han dejado de ser exclusivamente aplicaciones militares o gubernamentales, para apoyar a los problemas de organizaciones más pequeñas (Grimshaw, 1994). Por otro lado la tendencia de una comunidad y economía global, así como también el continuo impacto negativo de la tecnología al avanzar, muestran la necesidad de un manejo más inteligente de los recursos de la tierra. El manejo de tecnologías de información geográficas tiene un vasto potencial reconocido, pero no realizado, al menos para el análisis y solución de algunos problemas mundiales complejos como sociales, económicos y ambientales (Antenucci, Brown, Croswell, y Kevany, 1991).
Por otro lado, fenómenos naturales tales como las sequías, hambrunas, el descubrimiento de hoyo de ozono, el calentamiento global y la continua devastación de los lagos y bosques del norte de Europa y Estados Unidos por la lluvia ácida, han atraído agudamente la atención, dejando claro que los procesos geográficos no obedecen a límites políticos (Aronoff, 1989). Sutton (1997) comenta que generalmente el hombre se preocupa de su futuro inmediato, viendo raramente más allá de la siguiente semana, mes o año. Con la misma limitada perspectiva analiza únicamente los problemas de espacio, considerando raras veces cómo puede afectar la vecindad, otros países o naciones, así a medida que el mundo aumenta en complejidad tales perspectivas limitadas se tornan cada vez más peligrosas. Este desconocimiento pone a las personas a merced del cambio, y no al control del futuro. Senge (1990) concuerda con Sutton en la común visión causal con la que no es factible atacar problemas complejos como lo son los fenómenos climatológicos, sociales, económicos, entre otros. Organizaciones responsables de la planeación internacional y de tomar decisiones, están implementando herramientas SI G para ayudarse a analizar, a reportar y a almacenar datos para atacar este tipo de problemas (Aronoff 1989).
Recapitulando lo anterior, la información que manejan los SI G incluyen datos topográficos, demográficos, utilidades, facilidades, imágenes, y otros tipos de datos asociados o atribuidos a puntos particulares en un punto o mapa (Langley Research Center, 1994); cuyos beneficios conllevan al ser utilizado como apoyo para la planeación estratégica tecnológica: la claridad al establecer una visión común, foco al manejar sus recursos hacia los objetivos, consenso al llegar a acuerdos comunes, cohesión al mantener sus recursos sincronizados, compromiso hacia la visión, y filtro al crear un marco para la evaluación de planes operacionales en la organización (Rousso, 1998).
El apoyo de los SI G en otras tecnologías ha encontrado aplicaciones muy interesantes y prácticas, como los sistemas de posicionamiento global (SPG). Los SI G y SPG son complementarios, pues el SPG proporciona localización y el SI G proporciona el contexto donde se encuentra, sabiendo lo que hay alrededor de ese punto (Caldwell, 1997). Otra tecnología emergente es conjunción de SI G con I nternet, donde se despliegan mapas a tiempo real. Entre sus principales aplicaciones se encuentra la divulgación de información, prácticamente para el sector público. Aunque los millones de personas que tienen acceso a I nternet son una minoría, Chris Baker vicepresidente de I MTA menciona que la mitad del mundo nunca ha hecho una llamada telefónica, mucho menos navegado en I nternet, (Spicer, 1997).
Capítulo 3
METODOLOGÍ A
Dado que el producto es una propuesta de metodología de análisis de SI G, y como tal corresponde al método de investigación inductivo, por lo tanto el método cualitativo es el más adecuado para la investigación de esta tesis. Se aplicará la metodología del estudio de casos documentados bibliográficamente con el objeto de recopilar información de las metodologías de análisis de casos estudiados y realizados en otros países, así como los factores más importantes que se aplicarían en el entorno de México. Tanto en lo que se refiere a diseño y administración de SI G como en selección y uso de indicadores de calidad ambiental y criterios de comparación.
Por otro lado se apoyará con casos de otras tecnologías de información que ya se hayan implantado en México, para analizar las similitudes y problemas enfrentados con un sistema de información geográfica.
Capítulo 4
RESULTADOS DE LA I NVESTI GACI ÓN
Los resultados de la investigación se han dividido en siete partes.
1. Metodologías de diseño de SI G, donde se hace una revisión de metodologías propuestas por diferentes autores u organizaciones.
2. La metodología propuesta, donde con base en las secciones anteriores y la situación de esta investigación se propone una serie de pasos para el diseño del SI G.
3. Análisis de requerimientos, en donde se hace un análisis de las características de los indicadores, cómo se relacionan en el proyecto y los datos que se tienen.
4. Diseño conceptual, en esta sección se hace una primera abstracción del sistema según los resultados del análisis de requerimientos.
5. Diseño de la base de datos, en esta sección se hace el diseño de una base de datos que soporte las necesidades previstas.
6. Conclusiones de la investigación.
4.1 M
ETODOLOGÍ AS PARA EL DI SEÑO E I MPLEMENTACI ÓN DE
SIG.
Se revisaron algunas metodologías propuestas por diversos autores y organismos:
•
Environmental Systems Research I nstitute I nc. (ESRI )•
Aronoff•
Antenucci, Brown, Croswell, y Kevany4.1.1 M
ETODOLOGÍ A DEESRI (ARC/ I NFO)
Esta metodología está diseñada para el uso del programa ARC/ I NFO, por lo que no toca algunos puntos. A pesar de eso se encontró un proceso claro que describe en cuatro fases (ESRI , 1997):
1. Determinación de los objetivos. 2. Construcción de la base de datos. 3. Análisis de los datos.
4. Presentación de los resultados.
4.1.1.1 D
ETERMI NACI ÓN DE LOS OBJETI VOS.
Para empezar es necesario determinar los objetivos del proyecto considerando puntos importantes como:
•
¿Cuál es el problema a resolver? ¿Cómo es resuelto ahora? ¿Existen métodos alternativos para resolver el problema?•
¿Cuáles son los productos finales del proyecto, reportes, mapas, presentaciones? ¿Qué tan frecuente serán generados estos productos?•
¿A quiénes están dirigidos los productos finales, técnicos, tomadores dedecisiones, público en general?
•
¿Existen, o habrán otros usos para los mismos datos? Si así es ¿Cuáles serán sus requerimientos específicos?4.1.1.2 C
ONSTRUCCI ÓN DE LAB
ASE DED
ATOS.
Esta es la parte más crítica y que más tiempo consume del proyecto. El qué tan completos y tan precisos sean los datos determinarán la calidad del análisis del producto final. Los pasos a seguir son:
•
Diseño de la base de datos. Consiste en determinar los límites del estudio, qué sistema de coordenadas utilizar, qué capas de datos se necesitarán, qué temas se necesitarán en cada capa de datos, qué atributos se necesitan en cada tema.•
Automatización de los datos. Para realizar esto es necesario tres cosas: 1. Tener los datos espaciales dentro de la base de datos, ya seadigitalizada o convertida de otros sistemas.
3. Tener los datos de los atributos en la base de datos. Esto es cargar los datos no espaciales en la base de datos y además asociarlos con sus diferentes temas espaciales.
•
Administración la base de datos. Esto es poner la base de datos en las coordenadas del mundo real, hacer coincidir planos adyacentes, y mantener la base de datos.4.1.1.3 A
NÁLI SI S DE DATOS.
En esta parte es donde el verdadero valor del SI G es evidente. Un SI G realiza eficientemente tareas de análisis que hechas a mano llevarían mucho tiempo o serían casi imposibles.
4.1.1.4 P
RESENTACI ÓN DE LOS RESULTADOS DE LOS ANÁLI SI S.
4.1.2 M
ETODOLOGÍ A PROPUESTA PORA
RONOFFSe observó que la metodología de Aronoff también tiene la perspectiva de la administración de proyectos, sin embargo toma en cuenta otros puntos que Antenucci et al. no observan, aunque no entra tan a detalle.
Esta metodología se divide en seis fases: 1. Conocimiento.
2. I dentificación de los requerimientos del sistema. 3. Evaluación de sistemas alternativos.
4. Justificación del sistema y desarrollo de un plan de implementación. 5. Adquisición del sistema e inicio.
6. Operación del sistema.
4.1.2.1. C
ONOCI MI ENTO.
En esta fase se hace conocer a la organización del potencial y beneficios de la tecnología SI G. Los usuarios y usos potenciales son identificados. La información acerca de nuevas tecnologías de información puede entrar a la organización por tres diferentes maneras: de arriba hacia abajo, de abajo hacia arriba y por un tercero independiente.
Arriba hacia abajo. De esta manera la promoción de la tecnología ocurre de los niveles directivos. La ventaja es que en este nivel reside el poder de patrocinar y el soporte organizacional. También en este nivel se puede obtener una perspectiva más amplia de los beneficios potenciales a través de la organización. La desventaja es que el nivel directivo no tiene completo conocimiento de como la información entra y es procesada por la organización. Por lo que pueden estar incapacitados técnicamente para realizar una evaluación de costo y beneficio del sistema. Como resultado se pueden generar expectativas muy altas que fácilmente sean rechazadas. Por otro lado existe resistencia al cambio por parte del personal, al tener que re-entrenarlos y en ocasiones al eliminar algunos trabajos.
beneficio tienden a cuantificar sobre los beneficios asociados. Sin embargo muchos de los beneficios no son tangibles, como las condiciones del trabajo, velocidad de acceso a la información, y nuevos niveles de servicio. A menudo las decisiones son detenidas hasta que la necesidad de adoptar una nueva tecnología se hace de conocimiento general.
Por un tercero independiente. La mejor forma de que ingrese la idea de un SI G es a través de un tercero independiente. Este puede ser un vendedor de sistemas, como un grupo de usuarios o un consultor. Si son técnicamente competentes y tienen intereses en común sus sugerencias pueden ser de gran consideración.
Parte de la necesidad de adquirir un SI G es reconocer que existen problemas con el sistema actual. Algunos de los problemas principales que dan pie a evaluar un SI G son los siguientes:
•
La información espacial tiene poco mantenimiento o no está actualizada.•
Los datos espaciales no son registrados o almacenados adecuadamente.•
Los datos espaciales no son definidos de una manera consistente.•
Los datos no son compartidos.•
Las capacidades de acceso a los datos, y su manipulación son inadecuados.•
Existen nuevas demandas por parte de la organización que no pueden ser satisfechas utilizando el sistema actual.Para que la segunda fase tenga éxito, es necesario que se hagan los debidos cambios políticos, de manera que un grupo en la organización tenga la responsabilidad de analizar la necesidad de un SI G.
4.1.2.2. I
DENTIFICACIÓN DE LOS REQUERIMIENTOS DEL SISTEMA.
futuras. El sistema de información debe entonces considerar a la organización como un todo, tratando de evitar dobles esfuerzos. Cuando los sistemas evolucionan, hay una tendencia a crear funciones de propósitos específicos, las cuales después de un tiempo suelen realizar básicamente las mismas tareas. Por otro lado la estandarización de los datos proporciona la accesibilidad en mayores áreas de la organización y, facilita el uso y entendimiento del sistema. I dealmente el proceso de la definición de funciones requeridas tiene como producto un conjunto de datos de entrada, funciones de procesamiento de datos, y datos de salida necesarios. El análisis de necesidades del usuario puede ser muy escueto y generar un sistema sub-óptimo, o puede ser demasiado exahustivo y racionalizar el sistema hasta el punto de sobrepasar reglas y políticas de la organización, generando conflictos internos de poder. (Chrisman citado en Aronoff, 1987). Por lo que los factores institucionales, sociales tienen que ser tomados en cuenta tanto como los aspectos técnicos.
4.1.2.3. E
VALUACIÓN DE SISTEMAS ALTERNATIVOS.
Se proponen y evalúan sistemas alternativos tomando en cuenta el análisis de requerimientos realizado en la fase anterior. Al término de esta fase se debe tomar la decisión de proceder o no con la adquisición del SI G. Generalmente esta fase se desarrolla en dos etapas.
En la primera se identifican sistemas candidatos a partir de recomendaciones de colegas, vendedores de literatura y, demostraciones en presentaciones comerciales. La selección comienza a partir de las funciones identificadas en la fase anterior, y dividida en tres categorías: hardware, software, y qué tan amigable es con el usuario (Munro citado en Aronoff, 1983). Este último término es relativo ya que los sistemas evolucionan y se van haciendo más amigables. Esto afecta directamente en el tiempo y dinero en capacitación. Si el sistema está dirigido a personal técnico la parte amigable se deberá enfocar en un lenguaje eficiente, y buen soporte de programación. Sin embargo en la mayoría de las organizaciones uno de los objetivos es incrementar la accesibilidad de los datos, a usuarios que no son especialistas en computación. En este caso el término de amigable deberá comprender:
1. Comandos que sean comprensibles a personas no especialistas en computación.
2. I nteracción eficiente con el usuario experto.
3. Los mensajes de error deben mostrar claramente la naturaleza del error, su causa probable y sugerir alguna corrección.
Lo que a menudo no es considerado son los problemas potenciales asociados. Todos los sistemas tienen fallas por lo que debería considerar la probabilidad de que falle el sistema, los efectos potenciales sobre las operaciones y los procesos de recuperación. Mientras más serias son las consecuencias, más es importante contar con métodos alternativos para generar información específica.
Problemas potenciales de un SI G:
•
Poco entrenamiento.•
Poca documentación.•
El software no se desempeña como se esperaba.•
La instalación del sistema y su arranque están retrasados.•
El soporte al cliente es lento e inadecuado.•
La alimentación de los datos es más costosa y lenta de lo esperado.•
El precio se incrementa por el hardware, el software o el mantenimiento.•
Los respaldos o procedimientos de recuperación fallan y se pierden datos.•
El software no se puede modificar para crear funciones adicionales queresuelvan situaciones inesperadas.
Los costos de implementación son altos y mientras los productos son entregados e instalados se va a ir requiriendo servicio y se espera que continúe desde que el sistema arranca. Finalmente la alimentación de los datos es el mayor cuello de botella encontrado en la implementación de un SI G. El costo de esta operación varía ampliamente, pero comúnmente es varias veces el costo del hardware y software. Si el sistema cuenta con procedimientos más rápidos, precisos, y fáciles para alimentar los datos, esto generará una ventaja directa en los costos que puede marcar la diferencia entre otros sistemas.
los límites del software etc. El proyecto piloto aunque es costoso es la mejor manera para una organización de predecir que tan bien el SI G va a satisfacer sus necesidades.
Al final de la evaluación de los diferentes sistemas generalmente se produce un reporte que incluye las recomendaciones para adquirir el software, así como los recursos financieros y de personal necesarios para la implementación del SI G.
4.1.2.4. J
USTIFICACIÓN DEL SISTEMA Y DESARROLLO DE UN PLAN DE I MPLEMENTACI ÓN.
Una vez tomada la decisión de adquirir el SI G, se procede a desarrollar un plan para proveerse del equipo necesario, del personal y de hacer los cambios necesarios dentro de la organización.
La manera en que la adquisición de un SI G es justificada afectará directamente en los pasos necesarios para su implementación y en el presupuesto que puede ser obtenido.
Justificación del sistema.
Los argumentos utilizados para justificar la adquisición del SI G definirán quién es el principal beneficiario. El sistema puede beneficiar a múltiples grupos de usuarios como a la dirección quienes pueden necesitar mejores herramientas de predicción, al personal quienes necesitan tener mejores herramientas para obtener y mantener datos, o al personal responsable del aseguramiento de calidad de los datos. Sin embargo la manera de justificar la necesidad del sistema a partir de las soluciones para diferentes áreas, definirá cómo será evaluado el éxito por la organización. La implementación de un SI G es un proyecto costoso y de largo plazo. Para decidir si continuar o no, es de gran apoyo un análisis cuantitativo y sistemático.
Algunos de los beneficios más comunes son:
•
mejor almacenamiento de los datos•
obtención más eficiente de la información•
productos de producción de información más eficientes•
análisis de alternativas más rápidas y•
el valor de mejores decisiones.El análisis costo – beneficio debe proporcionar datos sólidos para apoyar a la decisión de adquirir o no el sistema. Sin embargo gran parte del análisis se va en decidir cómo definir y medir ésos costos y beneficios. Primero se hace una evaluación de los costos asociados, y existen muchos costos que pueden ser comparados directamente, como el tiempo estimado de labores, o la estimación de costos de los materiales. El hardware y el software tienen otros costos asociados como el mantenimiento del sistema, o cursos de entrenamiento. En cuanto a la base de datos, no puede ser tan predecible porque depende de la habilidad del personal que aún no ha sido capacitado. El costo del personal tampoco puede ser tan objetivo a causa de que requiere de habilidades nuevas. Hasta algún punto el personal tiene que ser entrenado y/ o contratado. Los beneficios son los más difíciles de cuantificar.
Son cinco tipos de beneficios que hay que considerar:
1. El incremento de eficiencia. Mientras más eficiente el sistema menos recursos necesitará. Normalmente se mide en tareas que mejoran procesos definidos. Aquí el recurso tiempo es el que se optimiza, aunque si no hay otras actividades que realizar en ése tiempo que ahorra el sistema entonces no hay beneficio asociado.
2. Nuevos servicios no comercializables. Un nuevo SI G tiene el potencial de proporcionar productos y servicios útiles que antes no estaban a disposición. También aparecerán beneficios inesperados.
3. Nuevos servicios comercializables. Si la organización vende sus servicios y/ o productos entonces las mejoras se convertirán en ingresos. También la organización puede vender la experiencia que ha desarrollado a otras organizaciones u otros departamentos.
4. Toma de mejores decisiones. I nformación más precisa, y capacidades de análisis más flexibles y rápidos mejoran el proceso de toma de decisiones.
5. Beneficios intangibles. Estos beneficios pueden incluir una mejor comunicación, una mejor imagen; aunque no son cuantificables tienen un efecto directo e importante en la eficiencia de la organización.
Justificación de colectar información geográfica.
de estar en un formato digital incrementa su valor, ya que la información puede ser fácilmente mantenida y accesada. Desde esta perspectiva el valor activo de la base de datos es un factor importante en el análisis costo – beneficio. Una consideración importante es el valor de los datos históricos. Generalmente cuando se actualizan los datos la información pasada es borrada. Esta información puede ser muy valiosa para otras aplicaciones, ya que las condiciones pasadas pueden ser importantes en decisiones a futuro
El plan de implementación.
El plan de implementación describe como es que la tecnología, la información y la gente se moldearán en un sistema de información operacional. El reto fundamental es que todos estos tres factores deben de trabajar juntos.
Tecnología. El hardware y software se están desarrollando a una velocidad siempre creciente. En el período de un año el precio del hardware ya cambió significativamente y nuevas versiones del software ya están accesibles. El desarrollo de la base de datos, el entrenamiento del personal, y el desarrollo de experiencia requieren de varios años para que estén completamente operacionales. Dependiendo de los recursos, presupuesto y necesidades de la organización, el hardware y software pueden ser adquiridos antes, después o durante la construcción de la base de datos.
Compra de la tecnología antes. Esto implica que se puede ir construyendo la base de datos en el sistema que se va a operar, y que el personal se familiariza con el sistema, tiene una visión más amplia del proyecto, y adquiere experiencia en los procesos. Las desventajas son que durante el tiempo de entrenamiento y alimentación de la base de datos, la inversión hecha parecerá subutilizada. Por otro lado hasta el tiempo de arranque del sistema, nuevo hardware y software ya estará disponible.
Desarrollo de la base de datos antes de comprar el sistema. De esta manera la última tecnología puede ser adquirida y se le presta mayor atención a la base de datos que es el componente de mayor costo, entre 5 y 10 veces más que el hardware y el software. La base de datos tiene que ser construida por un externo, lo que implica que habrá problemas de conversión de los datos en el sistema seleccionado. También el personal no tendrá experiencia en el desarrollo de la base de datos.
puede condicionar al funcionamiento esperado. El problema de este enfoque es poder hacer la negociación con los proveedores de los diferentes componentes del sistema.
El desarrollo de la base de datos.
El desarrollo de la base de datos involucra la conversión de los datos en un formato digital y alimentarlo al SI G. Esta es el componente más costoso del SI G, llegando a representar un 75% o más del monto total. Para implementar la base de datos se requiere de personal con experiencia, y dar prioridad a la conversión de los datos que serán más necesarios para arrancar la operación del SI G. Por otro lado el progreso de la implementación será juzgado con base a los primeros productos. Éstos deberán ser importantes pero sin información esencial, ya que de esta manera las demoras inesperadas no afectan tanto mientras los resultados son visiblemente valiosos. También se deben de planear suficientes recursos para satisfacer la demanda de los productos sin comprometer el esfuerzo de desarrollo y mantenimiento de la base de datos. Las especificaciones y el análisis de la base de datos determinarán su calidad. Son necesarios procedimientos escritos para encontrar las fuentes de los datos, su interpretación, la verificación de su precisión, y la preparación de la entrada de datos. Los resultados del SI G no serán creíbles si los datos no son de calidad, y las primeras impresiones tienden a ser muy recordadas.
político es la llave para mantener el soporte financiero y la cooperación necesaria para completar el proyecto.
4.1.2.5. A
DQUISICIÓN DEL SISTEMA E INICIO.
En esta fase el sistema es adquirido e instalado, el personal es capacitado, la base de datos se empieza a crear, y los procedimientos de operación se empiezan a establecer. Habiendo tenido desarrollado el plan de implementación, ganado el apoyo de la organización, y habiendo recibido un compromiso formal, el paso siguiente es negociar por equipo y servicios.
Al comprar el sistema éste comprende: hardware, software, entrenamiento, documentación, instalación y mantenimiento. Aunque el fuerte de la negociación con los proveedores es el precio, no siempre es el beneficio más importante. Los términos y condiciones como las garantías, opciones de actualización, tiempos de entrega y, penalidades pueden asegurar que el sistema entregado sea el apropiado para la aplicación que se requiere, que cumpla con las especificaciones del comprador y las demandas del proveedor, y que defina claramente las responsabilidades en caso de que falle algo. Una prueba de aceptación generalmente se lleva a cabo después de que el sistema fue instalado. Los proveedores normalmente proporcionarán pruebas estándar, pero es necesario asegurar que las pruebas sean exhaustivas y que incluyan todas las funciones críticas que el sistema necesita. El contrato de servicio y mantenimiento debe asegurar que el sistema proporcionará un nivel de servicio aceptable, y debe ser proporcionado regularmente como medida preventiva. Las actualizaciones deben ser incluidas como parte del acuerdo de mantenimiento o pueden ser vendidas aparte, pero deben ser tomadas en cuenta para darle continuidad al mantenimiento.
4.1.2.6. O
PERACIÓN DEL SISTEMA.
En esta fase la automatización de la base de datos debe estar completa, y los procedimientos de operación ya deben estar desarrollados para mantener la base de datos y proporcionar los servicios de información que la organización necesita. I gualmente en esta fase se desarrollan procedimientos para mantener y actualizar el sistema de manera que se vaya adaptando a los cambios de la organización.
Se puede decir que el sistema ya alcanzó la etapa operacional cuando los usuarios finales hacen uso efectivo del SI G. Una vez que el sistema está operacional es necesario desarrollar procedimientos para mantener el personal al corriente con las novedades en el campo de los SI G.
La seguridad en los sistemas computacionales está muy desarrollada. Las claves de acceso, registros de las actividades de los operadores, y encriptación de los datos son continuamente utilizados para asegurar la inaccesibilidad de los datos a personas no autorizadas. Sin embargo, las responsabilidades que surgen de la distribución de datos voluntaria no están bien definidas y tienden a ser ignorados. La información es poder, y donde el ejercicio de ese poder trae consecuencias significativas, la sociedad asigna responsabilidades. En profesiones como ingenierías, arquitectura y medicina, el profesionista es legalmente responsable de la calidad de la información que proporciona. En un SI G la mayor parte de la información es generada por profesionales en el área y las políticas de decisión de qué información es crítica, inadvertidamente se va dejando al criterio del operador del SI G. Las decisiones como qué información se debe de generar, cómo se debe expresar su veracidad, y a quién se le tiene que entregar, deben ser tomada al final de cuentas por una persona a quien explícitamente se le ha asignado esa responsabilidad. Es responsabilidad de esta persona de obtener asesoría de expertos que requiera para tomar en cuenta aspectos técnicos, económicos y políticos para decidir qué información debe ser generada y entregada. A menudo estas decisiones se basan en el juicio del responsable, por lo que es importante que ésa persona tenga un nivel apropiado de capacitación, autoridad, perspectiva, y responsabilidad.
Existen cuatro aspectos importantes acerca de la responsabilidad que se deben tomar en cuenta.
1. La precisión en el contenido, que es el grado de en el que los datos representan el contenido.
se presentan datos de diferentes fuentes, la información puede ser dirigida o mal interpretada.
3. El formato de los datos. Cuando se cambia el formato en el que se entregan los datos surgen nuevos dilemas ya que alteran consecuencias de su manejo y distribución.
4. Problemas en la combinación de los conjuntos de los datos. Uno de los grandes beneficios de los SI G, es su capacidad de combinar diversos tipos de datos espaciales. Sin embargo a menudo se olvida que los datos son esencialmente proporcionados por expertos, por lo que la validez en su alimentación, y el procedimiento de análisis, debe ser verificado; y mientras más serias sean las consecuencias del error, más esfuerzo se debe hacer en revisar la información.
4.1.3 M
ETODOLOGÍ A DEA
NTENUCCI, B
ROWN, C
ROSWELL,
YK
EVANY.
Antenucci, Brown, Croswell, y Kevany proponen no solamente una metodología sino una filosofía en el diseño de un SI G. Se observó en esta metodología una orientación hacia la administración de proyectos. A continuación se describe, la filosofía y metodología en el diseño e implementación de un SI G.
Filosofía en el diseño de un SI G
[image:37.612.146.477.344.684.2]El diseño y la implementación de un SI G dependen del soporte institucional que se le ofrece. Y la mejor manera de generar y mantener ese soporte es formular y presentar una visión clara del sistema y la organización. Una filosofía consistente nos llevará a una visión clara de la utilidad del SI G, la filosofía simplemente será que las aplicaciones deberán conducir el diseño del sistema. Figura 4.1.1.
Figura 4.1.1 Filosofía en el diseño de un SIG. Necesidades
y Fuentes
Aplicaciones y Procesos
Funciones del Sistema
Contenido de la Base de Datos
Aspectos Organizacionales e
I nstitucionales
Diseño de la Base de
Datos Software
Un sistema no esta formado exclusivamente por hardware y software, también incluye el contenido de la base de datos y su estructura, el personal, la estructura organizacional, y los recursos financieros.
Este proceso de diseño es iterativo moviéndose de lo abstracto, al concepto, al diseño preliminar, al diseño detallado, y posteriormente a lo específico. Primero la base de datos, que es el fundamento necesario para realizar cualquier aplicación. La definición del contenido de la base de datos, y su precisión manteniendo las prioridades de la aplicación, es uno de los primeros y más importantes pasos ya que, el costo del desarrollo de la base de datos y su mantenimiento excederá la de los demás componentes del SI G. Después las funciones y un diseño detallado de la base de datos podrá ser determinado dependiendo del hardware y software utilizado (Antenucci et al., 1991).
Esta metodología está dividida en las siguientes cinco fases. Figura 4.1.2.
1 Concepto
•
Análisis de requerimientos•
Evaluación de factibilidad 2 Diseño•
Plan de implementación•
Diseño de sistema•
Diseño de base de datos 3 Desarrollo•
Adquisición del sistema•
Adquisición de la base de datos•
Organización, personal, entrenamiento•
Preparación de procedimientos de operación•
Preparación del lugar4 Operación
•
I nstalación del sistema•
Proyecto piloto•
Conversión de datos•
Desarrollo de aplicaciones•
Conversión a operaciones automatizadas 5 RevisiónFigura 4.1.2 Cinco etapas para la implementación de un SIG.
El autor comenta que el subdividir en muchas etapas el proceso para el diseño de un SI G, es por el hecho de que generalmente la implementación de un SI G a gran escala envuelve a muchas personas y organizaciones así como una gran inversión económica como en tiempo y recursos. Por lo que es sano mantener un orden lógico y etapas relacionadas para un mejor entendimiento y desarrollo.
4.1.3.1 Concepto.
En esta fase es donde el proyecto es definido con base en una evaluación de las necesidades del usuario, los recursos accesibles y de la factibilidad del sistema. Figura 4.1.3. Por lo tanto la fase de concepto se encuentra dividida en las etapas de análisis de requerimientos y evaluación de factibilidad.
Figura 4.1.3 Etapa de Concepto.
Concepto Diseño
Operación Adquisición de Hardware y Software
Desarrollo de la Base de Datos
Revisión
Desarrollo
Tiempo
Análisis de Requerimientos
Evaluación de
Análisis de Requerimientos.
El análisis de las necesidades es el fundamento sobre el que se basa el éxito de la implementación de un SI G. Este análisis incluye la identificación de las actividades concernientes con mapas alrededor de la organización, tomando en cuenta la información gráfica y los atributos. Al término de esta etapa se debe conocer al menos lo siguiente:
•
El proceso de las funciones.•
Los datos contenidos.•
Los estándares de los datos y sus características.•
Las aplicaciones del sistema y sus productos.•
La funcionalidad del Software.•
Diferentes equipos y capacidades.•
Facilidades de comunicación.Evaluación de factibilidad.
4.1.3.2 D
I SEÑO.
En esta fase se prepara un plan de implementación así como el diseño del sistema y de la base de datos. Figura 4.1.4.
Figura 4.1.4 Etapa de Diseño.
Plan de implementación.
Una cuidadosa planeación y coordinación es esencial, ya que la implementación de un SI G, normalmente involucra a múltiples organizaciones. Este plan debe definir los roles y responsabilidades de los participantes, así como controlar los siguientes pasos:
•
I dentifica y describe las tareas individuales.•
Asigna responsabilidades a para cada tarea.•
I ndica los recursos comprometidos.•
Define relaciones en las tareas.•
I dentifica productos y metas.•
Establece un programa.Una parte importante es la documentación. El plan documenta el proyecto de una manera comprensible, generando reportes antes y durante los pasos.
Diseño del sistema.
Dos tareas son realizadas paralelamente antes de continuar con el diseño a detalle, la selección de hardware y software, así como la base de datos. Normalmente se escoge de entre paquetes comerciales en el mercado. Existen muchos paquetes de GI S los cuales deberán ser evaluados de acuerdo a las funciones que ofrecen y a las necesidades del proyecto. Para el diseño a detalle se requiere que el diseñador cuente con habilidades y experiencia en hardware,
Plan de Implementación
Diseño de Sistema
Hacia diseño Diseño de Base
de Datos Desde
software, redes, y comunicaciones. El diseñador deberá también estar familiarizado con los sistemas accesibles así como con las metodologías de diseño.
Diseño de la base de datos.
4.1.3.3 D
ESARROLLO.
En esta etapa se adquiere el software, el hardware, los datos, y se desarrollan procedimientos para operar el sistema. Figura 4.1.5.
Figura 4.1.5 Etapa de Desarrollo.
Adquisición del sistema.
El objetivo de este paso es adquirir el hardware y software más apropiados para el propósito del proyecto, al precio más ventajoso posible. Las especificaciones documentadas en el diseño del sistema, dan la pauta y definen los criterios para la selección del hardware tomando en cuenta, la compatibilidad de sistemas previos, los tipos de dispositivos (eg. estaciones de trabajo, procesadores, plotters etc.), su número y sus capacidades funcionales (eg. resolución, velocidad, y capacidades). Del software se deben tomar en cuenta las funciones requeridas por el sistema para diferentes categorías de software (eg. Sistemas operativos, procesamiento gráfico, manejadores de bases de datos, y aplicaciones varias). Durante la requisición del sistema no solo se piden detalles
Preparación del Lugar
Hacia Operación
Preparar Procedimientos de Operación
Organización, adquisición de personal, entrenamiento
Desde Diseño
Especificación de la Base de
Datos
Adquisición de la Base de
técnicos como los anteriores, también se toma en cuenta la documentación existente, la capacitación, el mantenimiento, otros servicios de soporte, y las relaciones entre los proveedores del hardware y software cuando éstos no son los mismos. Existen procedimientos y criterios para la selección entre las que se encuentran pruebas de benchmarking, entrevistas, verificación de referencias.
Adquisición de la base de datos.
La adquisición de la base de datos lleva un proceso similar y paralelo al de la adquisición del sistema. El desarrollo de la base de datos – captura de datos geográficos y no geográficos, conversión y formateo de los datos - requiere una inversión considerable de tiempo, recursos humanos y financieros. En muchos casos resulta impráctico adquirir equipo para digitalizar mapas, por lo que se contratan compañías encargadas de digitalizar y convertir los datos al formato necesario para la base de datos inicial. En ocasiones es necesario acudir con varios proveedores de servicios, por lo que para tener un mejor control es factible dividir la implementación de la base de datos en: fotografía aérea y análisis de triangulación, compilación y digitalización de elementos planimétricos y topográficos, compilación y digitalización de mapas de parcelas, y digitalización de mapas existentes de otros elementos.
Organización, personal y entrenamiento.
la asignación y capacitación del personal, el desarrollo de las aplicaciones, y la preparación para su uso. El administrador del sistema se encarga día a día del los componentes y operaciones del sistema. El administrador de la base de datos es responsable de las fuentes, calidad uso y mantenimiento de la base de datos.
Preparación de procedimientos de operación.
La utilidad del SI G radica en la eficiencia de los procedimientos. Estos consisten de la administración, operación, mantenimiento y actualización del SI G como de la base de datos, y la producción de productos estándar y especiales para el sistema. Es necesario que todos los participantes estén de acuerdo en el funcionamiento completo del sistema. Esto asegura la compatibilidad y la minimización de redundancias a través del sistema. I gualmente las operaciones más importantes necesitarán ser diseñadas y documentadas. Figura 4.1.4. Durante el diseño del sistema se establecen los procedimientos principales que gobiernan el funcionamiento del SI G como lo son:
•
Las operaciones diarias del sistema.•
Mantenimiento de hardware y software.•
Supervisión del uso del sistema•
Resolución de problemas.•
Respaldo de la base de datos y del software.•
Localización y autorización de acceso al sistema.•
Administración del contrato de mantenimiento del hardware y software.•
Soporte para los usuarios del sistema.•
Autorización para el desarrollo e instalación de aplicaciones.•
Actualización de hardware y software.Preparación del lugar.
4.1.3.4 O
PERACI ÓN.
La etapa operacional consiste de la instalación del sistema, la realización de un proyecto piloto, conversión de datos, desarrollo de aplicaciones y automatización de operaciones. Figura 4.1.6.
Figura 4.1.6 Etapa de Operación.
I nstalación del sistema.
Este paso incluye la entrega, instalación y operación inicial del hardware y software. La instalación la conduce el administrador del sistema. En ocasiones también participan el vendedor del sistema, usuarios del sistema, personal del SI G, la compañía de comunicaciones y consultores técnicos.
Proyecto piloto.
Por la magnitud de un proyecto de SI G, muchas organizaciones inician operaciones con un proyecto piloto. Los objetivos del proyecto piloto varían y están sometidos a hacer lo siguiente:
Proyecto Piloto
Desarrollo de Aplicaciones Conversión a Operaciones
Automatizadas
Desde Desarrollo
I nstalación del Sistema
•
Verificar la operatividad y utilidad de la tecnología SI G.•
Verificar el Costo-Beneficio que se estimó anteriormente.•
Crear una base de datos de SI G para comparar y seleccionar.•
Construir bases de datos prototipos que apoyen a la organización a identificar los requerimientos de formato y estructura del SI G seleccionado.•
Verificar los procesos para el desarrollo de la base de datos.•
Proporciona capacitación durante el desarrollo.Se pueden identificar muchos otros objetivos, e inclusive un proyecto piloto puede ser útil en otras etapas de la implementación del sistema.
Los proyectos pilotos fueron inicialmente un paso obligatorio para establecer la credibilidad y el rendimiento de los productos de hardware y software. Actualmente los proyectos pilotos son más utilizados para evaluar el desarrollo técnico, de procedimientos, del costo de la base de datos, y de las aplicaciones principales. Un plan para el proyecto piloto define sus objetivos, identifica las tareas, asigna responsabilidades, define el área piloto y el contenido de la base de datos, y especifica los criterios de evaluación. La duración del proyecto piloto depende de las dimensiones del proyecto y de la extensión de las pruebas. Sin embargo se debe de mantener dentro de un lapso de tiempo razonable que permita ajustes en la implementación.
Conversión de datos.
La creación de la base de datos es lo que más consume tiempo y más costoso de todo un proyecto de SI G. La conversión de los datos comienza con un riguroso control de calidad. Este evalúa el contenido, la falta de datos, la precisión, consistencia lógica, definición, entre otras características de los datos. Al tiempo que se verifican los datos son vaciados en la base de datos. Cualquier relación lógica entre los datos es establecida durante los procedimientos de vaciado. Después de cargar toda la base de datos el administrador de ésta certifica que se encuentra operacional e inicia los procedimientos de mantenimiento. La carga inicial de la base de datos involucra solamente a una porción de la base de datos completa del SI G. Esta porción incluye solamente una extensión geográfica inicial de lo que eventualmente será cubierto o, solo un subconjunto de los rasgos que serán incluidos. El resto de los datos se carga a medida que son disponibles de actividades previas como compilación o digitalización.
Desarrollo de aplicaciones.
utilizadas, éstas encadenan una serie de tareas como obtener datos, hacer cálculos, u operaciones lógicas, entre otras muchas operaciones. Estos programas son realizados utilizando software y lenguajes de macros, proporcionado por el SI G, u otro lenguaje de programación. Los programas de aplicación son desarrollados para mejorar y eficientizar numerosas actividades. Algunas pueden ser muy simples como la automatización de algunos pasos en un procedimiento. Otras son más complejas incorporando el diálogo con el operador y realizando tareas como obtención de datos, cómputo, validación de la información, u otros procesos. Su diseño puede ser formal o informal dependiendo de la complejidad de la aplicación. En los casos más sofisticados el diseño de una aplicación específica incluye, un análisis de requerimientos detallado, diseño, programación, pruebas, búsqueda de errores, y documentación. Las aplicaciones complejas requieren de una documentación detallada para su mantenimiento, y necesita que sea separada para los operadores y para los usuarios.
Automatización de operaciones.
4.1.3.5 R
EVI SI ÓN.
Durante esta etapa alguna organización evalúa todos los aspectos del SI G, y planea mejoras y expansiones al sistema.
Revisión del sistema.
El ambiente se mantiene cambiando. El diseño y implementación debe tomar esto en cuenta, y mantenerse flexible a cambios en la estructura organizacional, avances en la tecnología, introducción de nuevas técnicas, cambios personales y cambios. Las revisiones periódicas juegan un papel importante para mantener el proyecto en pie. El fundamento metodológico para la Revisión no es diferente de la etapa de desarrollo. Típicamente se entrevistan al staff técnico y administrativo y se acompaña de la revisión de la documentación histórica de objetivos, planes, presupuesto y gastos. Posteriormente se identifica el estatus actual del proyecto, los problemas oportunidades y acciones correspondientes. Esta etapa termina con un documento que revisa las metas, políticas, procedimientos, y acciones a tomar dentro de un tiempo y presupuesto específico.
Sistema de expansión.
4.1.4 M
ETODOLOGÍ A DE LANCGI A
La NCGI A propone una metodología muy completa y orientada principalmente hacia aplicaciones gubernmentales. Se observó que adicionalmente a las otras metodologías propone un sistema de documentación formal a través de su proceso. Figura 4.1.7.
Esta metodología se compone de once fases:
1. Evaluación de las necesidades. 2. Diseño conceptual.
3. Búsqueda de datos accesibles. 4. Búsqueda de hardware y software. 5. Diseño de la base de datos.
6. Proyecto piloto y benchmark. 7. Construcción de la base de datos. 8. Adquisición de hardware y software 9. I ntegración del sistema.
Figura 4.1.7 Metodología para el diseño de SIG (Calkins et al., 1998). Requerimientos y
necesidades
Diseño Conceptual
I ntegración del Sistema
Desarrollo de Aplicaciones
Uso del SIG y mantnimiento de la Base de Datos
Proyecto Piloto y Benchmarking
Adquisición de Hardware y
Software Búsqueda de
Datos Disponibles
Búsqueda de Hardware y
Software
Diseño y Planeación de la
Base de Datos
4.1.4.1 E
VALUACIÓN DE LAS NECESIDADES.
La evaluación de las necesidades es el primer paso para implementar con éxito un SI G en cualquier gobierno local. La evaluación de las necesidades es una mirada sistemática de cómo los departamentos funcionan y los datos espaciales deben de realizar su trabajo. El conducir la evaluación de las necesidades del SI G, fuerza la cooperación y facilita la comunicación entre departamentos a través del trabajo en torno a una tecnología en común y un nuevo conjunto de herramientas. Finalmente la evaluación de las necesidades sirve como una herramienta de aprendizaje, en la que los usuarios potenciales y cada departamento aprende acerca del SI G y como puede servir en el departamento. El beneficio más grande para un gobierno local al adoptar un SI G es darse cuenta de los beneficios de una “base de datos” en común y del compartir datos entre departamentos.
Al término de esta etapa la organización deberá tener toda la información necesaria para realizar la planeación del SI G. Esta información se puede agrupar en las siguientes categorías:
Aplicaciones a desarrollar. Evaluando las responsabilidades y el flujo de trabajo en un departamento, es posible identificar que algunas tareas puedan ser hechas más efectivamente o eficientemente en un SI G. Estas tareas serán la base de las aplicaciones del SI G.
Funciones requeridas por el SI G. Para cada aplicación identificada, ciertas funciones se necesitarán. Estas pueden incluir operaciones estándar como búsquedas, análisis espaciales funciones como ruteo, análisis de sobreposición, buffering, y posiblemente análisis avanzados que requieran de programación especial.
Datos necesarios en la base de datos. Muchos de los departamentos utilizan datos que tienen componentes espaciales como los domicilios, códigos postales, o valores X-Y de un plano (como latitud y longitud). La evaluación de las necesidades identificará cómo esta información será utilizada en las aplicaciones del SI G.
Procedimientos para el mantenimiento de los datos. Revisando el flujo de trabajo entre los departamentos, la responsabilidad de la creación de los datos, actualización y mantenimiento se hace evidente.
•
Diseñar la base de datos del SI G•
I dentificar el software que cumpla con las necesidades.•
Preparar un plan de implementación.•
Empezar a estimar el costo-beneficio del SI G.Uno de los aspectos más significativos de la evaluación de necesidades es documentar los resultados de una manera estándar y estructurada. Es importante adoptar o desarrollar una metodología estándar para describir todas las tareas, procesos y datos que serán incluidos en la evaluación de necesidades. Esta documentación identificará tres tipos de requerimientos:
1. Aplicaciones del SI G. Estas son las tareas que pueden ser realizadas por el SI G, como pueden ser el preparar un mapa, procesar una búsqueda, o realizar un análisis específico.
2. Actividades del SI G. Estas son situaciones donde la información necesita estar en algún tipo de actividad o proceso como conducir una inspección, preparar una autorización etc.
3. Datos del SI G. Aparecerán ciertos tipos de datos espaciales que serán importantes de almacenar pero que no aparecerán dentro de las aplicaciones o de las actividades identificadas. Estos datos y otros necesarios pero que no aparecen identificados pueden ser agregados directamente en la lista de datos maestra.
El principal método para recopilar los datos es la entrevista individual. Las series de entrevistas uno a uno es la mejor manera de identificar las necesidades de los usuarios.
La realización de la evaluación de necesidades está compuesta de dos partes principales:
Entrevistar y documentar las necesidades de los usuarios potenciales.
Compilar los resultados en la lista de datos maestra, y la lista de funciones. Estas dos listas respectivamente serán utilizadas posteriormente para realizar al modelo de datos, y las especificaciones.
El proceso de la entrevista debe identificar y describir posibles usos futuros del SI G.
1 Descripción de aplicación. Figura 4.1.8. Esta se utiliza para registrar:
•
Una identificación de la aplicación.•
Descripción del propósito.•
Tipo de aplicación, escala, clave de búsqueda, frecuencia, y tiempo requerido de respuesta.•
Datos requeridos por la aplicación, entidades y atributos de las entidadesName of Government
Geographic Information System
Requirements Analysis
GIS Application Description
Application Identification #: Application Name: Department: Defined by:
Type of Application:
Display Display/Map Scale:
Query Query Key:
Query & Display Response Time:
Map Analysis Frequency:
Spatial Model
Data Required:
Features (entities): Attributes:
Prepared by: Approved by: Date: Purpose and Description:
2 Vista del mapa. Figura 4.1.9.
Utilizado para dibujar un bosquejo de los mapas requeridos por el sistema, incluyendo símbolos y leyendas.
Name of Government
Geographic Information System
Requirements Analysis
Map Display
Application Identification #: Application Name: Department: Defined by:
Prepared by: Approved by: Date:
Graphical Output Sample: Screen: Hard Copy:
Symbols/Legend
3 Vista de las tablas. Figura 4.1.10.
Utilizada para mostrar ejemplos de cualquier tabla que sea necesario que el sistema produzca.
Name of Government Geographic Information System
Requirements Analysis
Table Display
Application Identification #: Application Name: Department: Defined by:
Prepared by: Approved by: Date:
Report Layout/Format: Screen: Hard Copy:
HEADINGS
SUB-HEADINGS
SUB-TOTALS/TOTALS:
4 Diagrama de flujo de datos. Figura 4.1.11.
Es utilizado cuando una aplicación es compleja. Esta debe ser dibujada por alguien familiarizado con técnicas de diagramas, y documenta cálculos complejos y actividades que necesitarán el soporte del SI G.
Name of Government
Geographic Information System
Requirements Analysis
Data Flow Diagram
Application Identification #: Application Name: Department: Defined by:
Prepared by: Approved by: Date:
Process Description: Data Flow Diagram or Flow Chart
5 Diagrama de relaciones de entidades. Figura 4.1.12.
Utilizado para graficar las relaciones de los datos en la aplicación.
Name of Government Geographic Information System
Requirements Analysis
Entity-Relationship Diagram
Application Identification #: Application Name: Department: Defined by:
Prepared by: Approved by: Date:
Data Description: Entity - Relationship Diagram
N
1
1 1
1 N
M
Preparando el reporte de evaluación de las necesidades.
El reporte de la evaluación de las necesidades consiste en las descripciones de las aplicaciones y la lista de datos maestra y varias tablas de resumen. Entre éstas se tienen:
•
Lista de aplicaciones y frecuencia.•
Tabla de número de aplicaciones por departamento por tipo de aplicación.•
Tabla de frecuencia de uso por departamento por tipo de aplicación.•
Tabla de aplicación contra dato. Esta es muy útil en la planeación y programación de la conversión de datosEl último paso en la preparación del reporte es obtener la lista de funciones requeridas por las aplicaciones. Esta lista incluirá funciones estándar más otras descritas en los diagramas de flujo.
4.1.4.2 D
I SEÑOC
ONCEPTUAL.
En esta etapa se hace el modelo de datos en general, tomando la información desarrollada en la etapa de evaluación de necesidades y la acomoda en un formato estructurado. El resultado de esta etapa será un modelo de datos del SI G y especificaciones funcionales para el sistema.
El diseño conceptual es el primer paso del diseño de la base de datos donde su contenido de es identificado y definido. Este proceso generalmente se divide en tres grandes tareas:
Modelo de datos conceptual. I dentifica los datos contenidos y describe los datos en un nivel abstracto o conceptual. Este paso intenta describir lo que el SI G debe de hacer, y no como lo debe de hacer.
Diseño lógico de la base de datos. Traduce el diseño conceptual de la base de datos en el modelo de datos de un sistema de software específico.
Diseño físico de la base de datos. Representación del modelo de datos lógico en el esquema del software.
mantenimiento, y finalmente calendarización para el registro de los metadatos. Figura 4.1.13.
Figura 4.1.13 Ciclo de vida de la Base de Datos. Datos identificados
en la evaluación de requerimientos
Fuentes: mapas, imágenes, fotografías aéreas
Preparación del modelo de datos
Recolección de datos Relación de datos
requeridos y datos accesibles
Plan de implementación de
la base de datos
Crear metadatos
iniciales Conversión de
datos tabulares y en mapas
Registros en los
metadatos Aseguramiento y
control de calidad Base de datos del
SI G
Continuación del mantenimiento de
la base de datos
