Evaluación documental de Sistemas de Información Geográfica (SIG) Informe de evaluación

Evaluación documental de

Sistemas de Información Geográfica

(SIG)

Informe de evaluación

Guatemala, noviembre de 2015

Historial de Creación

Fecha Versión Descripción Autores 02/11/2015 1.0 Evaluación documental de

Sistemas de Información Geográfica (SIG)

Stuardo Herrera, Administrador SIS 18/08/2016 1.1 Edición del documento Fernando Tello,

Especialista en Sistemas de Información

Georeferenciada

Historial de Revisión

Participante Unidad o Dependencia Firma

Glosario

Algoritmos de reducción de datos1_{: Transformación de información numérica o}

alfabética generada de forma empírica o experimental a una forma corregida, ordenada y simplificada.

Buffer2_{: Polígono que encierra el “área de influencia” resultante de dar una}

determinada distancia en torno a un punto, línea o polígono.

Distancia euclídea3_{: Distancia entre dos puntos de un espacio, la cual se deduce a}

partir del teorema de Pitágoras.

Formato raster4_{: Estructura o fichero de datos que representa una rejilla rectangular de}

píxeles o puntos de color, denominada matriz, que se puede visualizar en un monitor, papel u otro dispositivo de representación.

Formato vectorial: Representación de diferentes objetos por medio de puntos, lineas o polígonos.

Geo-procesamiento5_{: Ejecución metódica de una secuencia de operaciones en los}

datos geográficos para crear nueva información.

Isotrópico6_{: Característica de algunos cuerpos cuyas propiedades físicas no dependen}

de la dirección en que son examinadas. Medición con resultados idénticos independientemente de la dirección escogida para dicha medida.

Latitud7_{: Distancia angular entre la línea ecuatorial (el ecuador), y un punto}

determinado de la Tierra, medida a lo largo del meridiano en el que se encuentra dicho punto.

1 _{Wikipedia, en https://en.wikipedia.org/wiki/Data_reduction, consultado noviembre 11 de 2015.} 2 _{Wikipedia, en https://es.wikipedia.org/wiki/Buffer, consultado noviembre 11 de 2015.}

3 _{Wikipedia, en https://es.wikipedia.org/wiki/Espacio_eucl%C3%ADdeo, consultado noviembre}

11 de 2015.

4 _{Wikipedia, en https://es.wikipedia.org/wiki/Imagen_de_mapa_de_bits, consultado noviembre}

11 de 2015

5 _{ArcGIS Resources, en}

http://resources.arcgis.com/es/help/getting-started/articles/026n00000004000000.htm, consultado noviembre 11 de 2015.

6 _{Wikipedia, en https://es.wikipedia.org/wiki/Isotrop%C3%ADa, consultado noviembre 11 de}

2015.

Longitud8_{: Distancia angular de un punto de la superficie terrestre al meridiano de}

Greenwich, determinada por el arco del ecuador comprendido entre dicho meridiano y el punto terrestre considerado; se mide en grados, minutos y segundos hasta los 180°. Mapa coroplético9_{: mapa temático en el que las regiones se colorean de un motivo}

que muestra una medida estadística, como puede ser la densidad de población o el ingreso por habitante.

OGC10_{: El Open Geospatial Consortium (OGC) fue creado en 1994 y agrupa (en}

febrero de 2009) a 372 organizaciones públicas y privadas. Las raíces del OGC se encuentran en el software fuente libre GRASS y la subsiguiente fundación OGF (Open GIS Foundation) fundada en 1992. Su fin es la definición de estándares abiertos e interoperables dentro de los Sistemas de Información Geográfica y de la World Wide Web. Persigue acuerdos entre las diferentes empresas del sector que posibiliten la interoperación de sus sistemas de geoprocesamiento y facilitar el intercambio de la información geográfica en beneficio de los usuarios. Anteriormente fue conocido como Open GIS Consortium. Antes de firmar como Consortium firmó como fundación. Teledetección11_{: Detección a distancia de informaciones que se producen en la}

superficie de la Tierra y sobre otros astros solares y que se realiza mediante satélites y sondas artificiales.

UTM12_{: Universal Transversal de Mercator. Es un sistema de coordenadas basado en la}

proyección cartográfica transversa de Mercator, que se construye como la proyección de Mercator normal, pero en vez de hacerla tangente al Ecuador, se la hace tangente a un meridiano.

-

8 _{Wikipedia, en http://es.thefreedictionary.com/longitud , consultado noviembre 11 de 2015} 9 _{Wikipedia, en https://es.wikipedia.org/wiki/Mapa_coropl%C3%A9tico , consultado noviembre}

11 de 2015 10 _{Wikipedia, en https://es.wikipedia.org/wiki/Open_Geospatial_Consortium} 11 _{Oxford Dictionaries, en} http://www.oxforddictionaries.com/es/definicion/espanol/teledetecci%C3%B3n, consultado noviembre 11 de 2015 12 _{Wikipedia, en} https://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_de_coordenadas_universal_transversal_de_Mercator, consultado noviembre 11 de 2015

Tabla de contenidos

I.

Introducción ... 1

II.

Características deseables en un SIG ... 2

A. Pre-procesamiento y manipulación de datos ... 3

1. Validación y edición de datos ... 3

2. Conversión de estructura ... 4 3. Reproyección ... 4 4. Generalización y clasificación ... 5 5. Integraciones... 5 6. Interpolación ... 5 7. Generación de buffers ... 5

8. Búsqueda y recuperación de datos por medio de consultas ... 6

B. Análisis de datos ... 7

1. Análisis espacial ... 7

2. Análisis estadístico ... 8

3. Análisis geométrico ... 8

C. Visualización de información ... 8

1. Creación y edición de vectores ... 9

2. Estilizado de mapas ... 9

3. Creación de mapas temáticos ... 9

4. Análisis 3D ... 10

D. Administración de bases de datos ... 10

E. Servidores de mapas ... 10

III.

Análisis comparativo de los principales SIG ... 11

A. Resumen de la evaluación de las funcionalidades requeridas ... 17

IV.

Referencia de otros estudios ... 18

A. Análisis de funcionalidad y facilidad de uso ... 18

1. Análisis bajo metodología de casos de uso ... 19

V.

Conclusión ... 20

VI.

Anexo 1 - Referencias de documentación y manuales técnicos de los SIG

evaluados ... 21

VII.

Anexo 2 – Análisis de funcionalidades requerdias ... 22

1

EVALUACIÓN DOCUMENTAL DE SISTEMAS DE

INFORMACIÓN GEOGRÁFICA (SIG)

I.

Introducción

Los Sistemas de Información Geográfica (SIG) han evolucionado enormemente desde que su uso empezó a ser cotidiano. Cada vez más organizaciones de todo tamaño y de distinta naturaleza están usando estos sistemas para la toma de decisiones informadas, para encontrar nuevas maneras de explorar los datos que capturan y para planificar sus estrategias teniendo como centro a su grupo meta, que en la mayoría de casos, está directamente relacionado con su ubicación geográfica.

El mercado de SIG cada vez se diversifica más, ofreciendo un abanico amplio de opciones, lo cual es un proceso natural, si tomamos en cuenta la diversidad de industrias que están utilizando estos sistemas. Algunas de estas opciones ofrecen características que le serán más útiles a algunos tipos de organizaciones que a otras. Como ejemplo de ello la firma de investigación Gartner publica recurrentemente un estudio comparativo que se enfoca directamente en los SIG cuyo grupo meta son las organizaciones de servicios.13

En este contexto es importante evaluar opciones que posean las características necesarias para la naturaleza de la organización que usará el sistema. El proyecto de Políticas en Salud y Educación Plus (HEP+, por sus siglas en inglés) ha prestado asistencia técnica a los Ministerios de Salud, Educación y Desarrollo en el desarrollo de Sistemas de Inteligencia de Negocios para apoyar la toma de decisiones informadas. En esta línea se ha identificado la necesidad de poder ampliar la información presentada y se considera de suma importancia poder localizar geográficamente cada punto donde se genera la información. Es por ello que se realiza un estudio de los Sistemas de Información Geográfica (SIG) que permitan la toma de decisiones con base en información geo-posicionada. La presente investigación analiza las opciones de SIG existentes y su relevancia para las instituciones del Gobierno de Guatemala.

13 _{Magic Quadrant for Utilities Geographic Information Systems. (2014, Septiembre 14).}

Consultado Noviembre 11, 2015, de https://www.gartner.com/doc/2846619/magic-quadrant-utilities-geographic-information

2

II.

Características deseables en un SIG

En un sentido amplio, un Sistema de Información Geográfico (SIG) es un sistema que integra, almacena, gestiona y presenta información geográfica. Las aplicaciones SIG

son herramientas que permiten a los usuarios ejecutar consultas interactivas, analizar información espacial, editar mapas de datos y presentar los resultados de estas

operaciones14_.

Muchas de las aplicaciones usadas actualmente para el análisis de datos incluyen un componente de mapeo, sin embargo, es importante resaltar que no cualquier software que permita realizar mapas puede ser considerado un SIG.

Un SIG debe ofrecer la capacidad de ejecutar ciertas operaciones para ser definido como tal15_:

1. Ingreso de datos desde distintas fuentes (mapas, fotos aéreas, satélites, programas de captura, etc.).

2. Almacenamiento de datos, recuperación de datos y consulta.

3. Transformación, análisis y modelado, incluyendo estadísticas espaciales. 4. Reportaje y presentación de los datos.

En este contexto, se deben de realizar tres observaciones acerca de los SIG:

1. Los SIG se relacionan con otras aplicaciones que manejan datos, pero con una diferencia importante: toda la información dentro del SIG será almacenada con una referencia espacial. Las demás bases de datos podrán contener información de localidades (como números de calle, o zonas) pero una base de datos para SIG usa geo-referenciación como su medio primario para almacenar y consultar la información a través de coordenadas exactas.

2. Los SIG integran distintos tipos de tecnología. Mientras que otras tecnologías pueden ser usadas solamente para analizar fotografías aéreas o imágenes satelitales, para crear modelos estadísticos, o para esbozar mapas; en un SIG todas estas capacidades deberían de ser ofrecidas de manera integral.

14 _{Maliene V, Grigonis V, Palevičius V, Griffiths S (2011). "Geographic information system: Old}

principles with new capabilities". Urban Design International 16 (1). pp. 1–6. Consultado: 03/11/2015.

15 _{"Geographic Information Systems as an Integrating Technology: Context, Concepts, and}

Definitions". Kenneth E. Foote and Margaret Lynch, The Geographer's Craft Project, Department of Geography, The University of Colorado at Boulder. Consultado: 22/10/2015.

3

3. Un SIG, incluyendo su abanico de opciones, debe ser conceptualizado como un proceso, más que como un sistema de software. La forma en que la información sea ingresada, almacenada y analizada en un SIG, debe emular la forma en que la información es usada para tareas de toma de decisiones o de investigación. Visualizar los SIG como sistemas aislados, es perder de vista el rol crucial que pueden jugar en un proceso de toma de decisiones.

Las funcionalidades necesarias que se requieren de un SIG dependen en gran parte de la aplicación que se la dará y el contexto en el cual será utilizado. Mientras que en el presente análisis no se consideran todos los posibles abordajes analíticos, se consideran las siguientes funciones básicas16 _{que satisfarán la mayoría de}

requerimientos de análisis y procesos de toma de decisiones.

A.

Pre-procesamiento y manipulación de datos

Se refiere a la capacidad que otorgan los SIG para modificar o alterar los datos de alguna manera para poder contar con la información en el formato requerido y lograr la información geográfica de base que permitirá realizar el análisis subsecuente.

1.

Validación y edición de datos

Esta función representa la revisión de datos que han sido previamente capturados o digitalizados, con el objetivo de minimizar errores. Los SIG usualmente incluyen esta función como parte de la fase de pre-procesamiento de datos.

16 _{Meaden, G., & Do Chi, T. (1996). Geographical information systems Applications to marine}

fisheries. United Nations. Rome, Italy: Food and Agriculture Organization. Recuperado el 04 de Noviembre de 2015, de http://www.fao.org/docrep/003/w0615e/W0615E00.HTM#toc

4

Figura 1. Ejemplo de errores típicos ocurridos durante la digitalización que pueden ser detectados por análisis topológicos17_.

2.

Conversión de estructura

Se refiere a la capacidad que poseen los sistemas para convertir la estructura de los datos geográficos de un tipo a otro. Típicamente este proceso es utilizado para convertir capas de tipo vectorial a capas raster o viceversa. En este sentido, se debe de considerar así mismo la fidelidad con la que la herramienta realizará este proceso, ya que siempre puede existir algún grado de pérdida de calidad.

3.

Reproyección

Al manipular datos de índole geográfica, a menos que los datos provengan de fuentes esencialmente distintas, es importante trabajar con la misma referencia geográfica. Las medidas de Latitud y Longitud son comúnmente utilizadas en aplicaciones de mapeo simple. Sin embargo, en sistemas que otorgan más funcionalidades, se utiliza una

17 _{Meaden, G., & Do Chi, T. (1996). Geographical information systems Applications to marine}

fisheries. United Nations. Rome, Italy: Food and Agriculture Organization. Recuperado el 04 de Noviembre de 2015, de http://www.fao.org/docrep/003/w0615e/W0615E00.HTM#toc

5

gran variedad de sistemas de referencias. El SIG debe permitir la conversión entre sistemas de referencia con estándares OGC.

4.

Generalización y clasificación

En este sentido el SIG debe ser capaz de realizar funciones de manipulación con los datos que permitan tener como resultado sets para usos específicos. El SIG debe permitir la agregación o desagregación de datos, clasificación y reclasificación de datos en categorías creadas por los usuarios o sugeridas por el Sistema y usar algoritmos de reducción de datos. La información geográfica además, debe poderse etiquetar a través de leyendas, textos o símbolos cartográficos.

5.

Integraciones

Se refiere a la creación de nuevas superficies de mapa a partir de la unión de mapas creados previamente. Esto incluye operaciones que se realizan directamente con los datos que incluyen las capas. Por ejemplo, se podría realizar un mapa de calidad del agua, mediante la unión de capas de temperatura del agua, pH, oxígeno disuelto, salinidad, etc.

6.

Interpolación

La interpolación es un procedimiento para estimar los valores de cualquier conjunto continuo de datos, en secciones para las cuales no se cuenta con muestreo de información. El problema con la interpolación es escoger un modelo que produzca las interpolaciones correctas. Los SIG pueden incluir varios métodos de interpolación.

7.

Generación de buffers

Debido a que una función fundamental de los SIG se refiere a las distancias espaciales, resulta útil determinar la zona de influencia de un determinado fenómeno (zona de buffer). Esta zona de buffer puede estar situada alrededor de un punto, línea o polígono. Los buffers pueden ser generados por el SIG a distancias prestablecidas. Ejemplos de su uso son: el rango máximo de atención de un centro de servicios o la zona en que

6

determinada actividad causa molestias por el ruido generado. Las zonas de buffers son útiles en muchos modelos geográficos, sin embargo su uso está limitado principalmente en el modelo de creación de superficies isotrópicas.

Figura 2.1 Ejemplo de mapa utilizando buffers.

8.

Búsqueda y recuperación de datos por medio de consultas

Para que un SIG pueda ejecutar procedimientos analíticos, es necesario que sea capaz de buscar y recuperar selectivamente datos con distintos criterios. Estos criterios incluyen datos propios de los mapas (líneas, puntos y polígonos) así como datos de atributos, numéricos y de texto. La búsqueda de los datos debe ser ejecutada utilizando un lenguaje estructurado de consultas (SQL) aplicable a la tabla de atributos que contienen las capas de datos o tablas añadidas.

7

B.

Análisis de datos

La incorporación de funcionalidades analíticas es lo que diferencia los SIG de aplicaciones que realizan mapeo simple. Éstas operan tanto a nivel espacial como a nivel de los atributos de los datos. Mientras que se pueden tomar varios abordajes para el análisis de estas herramientas, para el presente estudio se tomarán desde una perspectiva espacial, estadística y de medición.

1.

Análisis espacial

En esta funcionalidad existen distintos tipos de análisis relacionados con el análisis directamente en los mapas, entre los que pueden ser efectuados se incluyen:

 Análisis de conectividad: Es útil para determinar el grado de conexión de un lugar determinado a otro mediante cualquier método de comunicación. Usualmente son utilizados para analizar las vías físicas de acceso a comunidades, por ejemplo; pero también pueden ser concebidas en términos de otros factores como costos, distancia o tiempo.

 Análisis de proximidad y continuidad: Se refiere a métodos para determinar e indicar la distancia entre ubicaciones o el grado de adyacencia entre localidades vecinas.

 Visibilidad: Se define como la posibilidad de poder tener líneas directas de visión entre dos puntos de un mapa, de acuerdo a la evidencia observable en el análisis. Muestra si montañas, volcanes u otras elevaciones del terreno podrían interferir con esta visión.

 Modelado digital del terreno: Proceso mediante el cual, usando datos digitalizados de altura y otros parámetros, puede realizarse una representación 3D del terreno.

 Optimización de localización: Permite la selección localidades óptimas para una actividad en particular. Este análisis suele ser usado, por ejemplo, para la ubicación idónea de centros de servicio como escuelas o instalaciones de salud, tomando como base indicadores económicos, sociales y demográficos.

8

 Análisis de tendencias del terreno: Método mediante el cual se establece si una determinada superficie generalizada existe a partir de la observación de fenómenos independientes. Por ejemplo, en un mapa podría visualizarse cierta condición general socioeconómica que se podría establecer a partir de focos específicos de riqueza o pobreza.

2.

Análisis estadístico

Esta funcionalidad se refiere al grado en que un GIS es capaz de efectuar operaciones geo-estadísticas. Estas funciones involucran desde la estadística descriptiva (análisis de frecuencia, análisis de dispersión, correlación, etc.) hasta operaciones más complejas (por ejemplo análisis multi-variables).

3.

Análisis geométrico

En esta categoría se engloban las funciones de los Sistemas relacionadas con la medición ya sea lineal o curvilínea de distancias, para calcular áreas, perímetros o volúmenes o realizar mediciones angulares o direcciones. Las mediciones derivadas de estas funciones después pueden pasar a formar parte de bases de datos para su análisis posterior. Dichos cálculos se guardan en la tabla de atributos.

C.

Visualización de información

Un uso esencial de cualquier SIG consiste en su capacidad de despliegue y visualización de datos. Esta funcionalidad debe de darse no solamente al finalizar un proceso de análisis, sino que el SIG debe ser capaz de desplegar información en cualquier etapa del proceso. De esta forma, el SIG debe permitir modificaciones en términos de cambios de los datos que están siendo desplegados, o de la visualización propia de los mapas. El SIG debe proveer al usuario las herramientas necesarias para la edición de los productos visuales generados, tales como herramientas de colores, cambio de tipografía, adición de etiquetas de texto, adición de marcas o símbolos, etc.

9

Los SIG deberán apoyar y permitir la visualización de información según las características descritas anteriormente en cuanto al análisis de datos. Las funciones de visualización que deberán de llenar los SIG se presentan a continuación:

1.

Creación y edición de vectores

Como se mencionó anteriormente, los SIG pueden representar la información mediante capas de vectores. El SIG debe poseer herramientas para el dibujo y edición de vectores.

2.

Estilizado de mapas

El estilizado de mapas incluye funcionalidades para la edición visual de los mapas y los elementos que lo conforman. Se puede sub-dividir en las siguientes categorías:

 Estilos de puntos: Edición del color, tamaño, forma y patrones de relleno.

 Librería de formas: formas pre-establecidas que pueden ser colocadas en los mapas para marcar un punto determinado, o creadas por el usuario.

 Estilos de líneas: Edición del color, tamaño, forma y patrones de relleno.

 Estilos de polígonos: Edición del color, tamaño, forma, patrones de relleno y contorno.

 Estilos de etiqueta: Edición de color, tipografía, rotación, altura, etc.

3.

Creación de mapas temáticos

Los mapas temáticos muestran información específica sobre algún tema en particular. El detalle que se aborda en este tipo de mapas puede ser acerca de características físicas, estadísticas, métricas o interpretaciones del fenómeno de estudio18 _{y puede incluir gráficas que se incorporan a}

18 _{Intergovernmental Committee on Surveying and Mapping. (3 de 11 de 2013). Recuperado el}

26 de 11 de 2015, de Fundamentals of Mapping:

10

los mapas. Por lo regular, no muestran información que los mapas de referencia general utilizan, como información topográfica. EL SIG puede incluir además herramientas para realizar gráficos que sean integrados a los mapas.

4.

Análisis 3D

El modelado 3D en los SIG permite la representación visual de la superficie de la tierra para un área en particular, considerando aspectos como la altura, elevaciones del terreno, sombreado, etc. Permite analizar el terreno y resaltar elementos de influencia, como las ondulaciones del terreno y la extensión 3D de las entidades, como árboles, edificios y la geología de la sub-superficie.

D.

Administración de bases de datos

Se refiere a la capacidad de los SIG de integrar información de distintas bases de datos existentes así como poseer administradores de bases de datos (DBMS) nativos del sistema. El SIG debe ser capaz además de realizar la integración con bases de datos que manejen distintos tipos de datos como campos alfa numéricos, texto, etc.

E.

Servidores de mapas

Esta característica provee a los Sistemas de Información Geográfica la capacidad de publicar mapas que presentan alguna información específica, en formato de servicio a través de Internet, que después puede ser consumido por otras aplicaciones o sitios.

11

III.

Análisis comparativo de los principales SIG

La industria de Sistemas de Información Geográfica es amplia y ofrece una vasta cantidad de opciones. Sin embargo, no todo el software que comúnmente es catalogado como SIG reúne todas las características para ser considerado como tal. En general, las opciones ofrecidas en el mercado pueden ser divididas en opciones de licencia propietaria y opciones Open Source. A continuación se enlistan las opciones comúnmente utilizadas en cada una de las categorías y que en su diseño reúnen las características requeridas. Se descartan aquellas diseñadas para industrias o usos específicos no relacionados con la misión del Proyecto de Políticas en Salud y Educación.

SIG con licencia Open Source

 GRASS GIS  gvGIS  JUMP GIS  MapWindow GIS  QGIS  SAGA GIS  uDig

SIG con licencia propietaria

 AutoDesk  Esri ArcGIS  Geomatica  Idrisi  Integraph  MapInfo

Con base a las funcionalidades definidas como requeridas en el capítulo anterior, se realizó un análisis documental investigando la documentación técnica de cada plataforma (en el Anexo 1 se incluyen los enlaces de referencia consultados para cada uno de los SIG). Para realizar este ejercicio, se realizó un cuadro comparativo en donde se muestra el grado en que cada uno de los SIG cumple con lo requerido. A

12

continuación se describe la escala utilizada para la valoración de cada una de las funcionalidades:

 Valoración 0: No se encontró evidencia de que el SIG cuente con la funcionalidad requerida.

 Valoración 1: Se encontró evidencia de que el SIG cuenta parcialmente con la funcionalidad requerida.

 Valoración 2: Se encontró evidencia de que el SIG cuenta plenamente con la funcionalidad requerida.

A. Pre-procesamiento y manipulación de datos Validación y edición de datos Conversión de estructura Conversión geométrica Generaliza-ción y clasificación Integracio-nes GRASS GIS 2 2 2 2 1 gvSIG 2 2 2 2 2 JUMP GIS 2 2 2 0 1 MapWindow GIS 2 2 2 0 0 QGIS 2 2 2 2 2 SAGA GIS 2 2 2 2 0 uDIG 2 2 2 1 0 AutoDesk 2 219 _{2 2 2} Esri ArcGIS 2 2 2 2 2 Geomatica 2 2 2 0 2

13

Idrisi 2 2 2 0 2

Hexagon

Suite 2 2 2 1 2

MapInfo 2 2 2 1 2

Interpolación Generación de _buffers

Búsqueda y recuperación de datos por medio de

consultas GRASS GIS 2 2 2 gvSIG 2 2 0 JUMP GIS 0 2 0 MapWindow GIS 1 2 0 QGIS 2 2 2 SAGA GIS 1 0 0 uDIG 0 2 0 AutoDesk 1 2 2 Esri ArcGIS 2 2 2 Geomatica 1 2 2 Idrisi 0 0 0 Hexagon Suite 2 2 1 MapInfo 2 2 1

14

B. Análisis de datos

Análisis espacial Análisis estadístico Análisis geométrico

GRASS GIS 2 1 1 gvSIG 1 1 1 JUMP GIS 0 0 1 MapWindow GIS 1 1 0 QGIS 2 2 2 SAGA GIS 2 2 0 uDIG 0 0 0 AutoDesk 2 0 1 Esri ArcGIS 2* 2 2 Geomatica 1 1 1 Idrisi 0 0 1 Hexagon Suite 2 1 1 MapInfo 1 0 0

15

C. Visualización de información Creación y edición de vectores Estilizado de mapas Creación de mapas temáticos Análisis 3D GRASS GIS 2 1 2 2 gvSIG 2 1 1 0 JUMP GIS 2 1 1 0 MapWindow GIS 2 1 1 2 QGIS 2 2 2 2 SAGA GIS 2 1 1 1 uDIG 2 1 1 0 AutoDesk 2 2 2 2 Esri ArcGIS 2 2 2 2 Geomatica 2 1 1 1 Idrisi 2 1 0 0 Hexagon Suite 2 2 0 2 MapInfo 2 1 0 2

16

D. Administración de

bases de datos E. Servidores de Mapas

GRASS GIS 2 2 gvSIG 1 0 JUMP GIS 0 0 MapWindow GIS 0 0 QGIS 2 2 SAGA GIS 0 0 uDIG 0 0 AutoDesk 1 2 Esri ArcGIS 2 2 Geomatica 2 1 Idrisi 0 0 Hexagon Suite 2 2 MapInfo 2 0

17

A.

Resumen de la evaluación de las funcionalidades requeridas

A. Pre- procesa-miento y manipu-lación de datos B. Análisis de datos C. Visualiza-ción de informa-ción D. Adminis-tración de bases de datos E. Servidores de Mapas TOTAL GRASS GIS 15 4 7 2 2 30 gvSIG 14 3 4 1 0 22 JUMP GIS 9 1 4 0 0 14 MapWindow GIS 9 2 6 0 0 17 QGIS 16 6 8 2 2 34 SAGA GIS 9 4 5 0 0 18 uDIG 9 0 4 0 0 13 AutoDesk 15 3 8 1 2 29 Esri ArcGIS 16 6 8 2 2 34 Geomatica 13 3 5 2 1 24 Idrisi 8 1 3 0 0 12 Hexagon Suite 14 4 6 2 2 28 MapInfo 14 1 5 2 0 22

18

Como puede ser observado en el anterior análisis, los tres SIG que obtuvieron una mayor valoración, con base en la evidencia encontrada de las funcionalidades requeridas en su documentación, son los siguientes:

1. GRASS GIS.

2. Quantum GIS (QGIS). 3. Esri ArcGIS

IV.

Referencia de otros estudios

A manera de referencia de otros estudios realizados, se analizó el estudio comparativo “Geographic Tools for Global Public Health” (MEASURE, 2014).

A.

Análisis de funcionalidad y facilidad de uso

En el año 2014 el programa Measure Evaluation de USAID realizó un estudio20 _en

el que evaluó una serie de opciones de Sistemas de Información Geográfica disponibles en el mercado, el cual se usa como base para la presente sección del documento.

Los Sistemas fueron evaluados en el contexto de su uso en el escenario de la salud pública mundial, por lo que se considera que las características evaluadas en el estudio serán coherentes con el quehacer del Proyecto de Políticas en Salud y Educación y sus contrapartes, ya que si bien su uso puede ser específico, se relaciona con la mayoría de funcionalidades que se le pueden dar en otros contextos del desarrollo social.

20 _{MEASURE Evaluation Geospatial Team. (2014). Geographic tools for global public health, an}

19

El estudio contempla cinco SIG que fueron seleccionados de entre la gama de opciones que ofrece el mercado, de acuerdo a la experiencia de uso en distintas instituciones de salud a nivel global. Posteriormente se establecieron casos de uso hipotéticos en los que un grupo de especialistas probó cada uno de los SIG para establecer su facilidad de uso y su funcionalidad.

1.

Análisis bajo metodología de casos de uso

Cada herramienta fue probada en términos de su funcionalidad y facilidad de uso. La funcionalidad se refiere a la habilidad de un software específico para desarrollar las tareas. La facilidad de uso se refiere a la cantidad de pasos y complejidad del proceso para ejecutar las tareas, así como lo confuso de los menús u opciones que presenta.

A manera de compatibilizar las características requeridas descritas anteriormente con los casos de uso bajo los cuales fueron probados los SIG en este estudio, en el Anexo 2 se presenta una tabla con el resumen de actividades típicamente desarrolladas en el contexto de la salud pública, y sus posibles casos de uso. Estos casos de uso, constituyeron la base para la realización del estudio.

A cada SIG le fue asignado un ranking de “robusto”, “aceptable” o “faltante” para cada tarea específica. A los programas que se les asignó el ranking de “robusto” se destacaron sobre sus competidores. Una puntuación “aceptable” se asignó a los programas que ejecutaban las tareas solicitadas pero requirieron de un mayor esfuerzo o los pasos para ejecutar la tarea no fueron tan intuitivos como en el software calificado como robusto. El software al que se le asignó la calificación de “faltante” no presentaba la funcionalidad solicitada.

En el Anexo 3, se presenta un resumen de los resultados de los casos de uso con los cuales fueron probadas las herramientas.

Según se concluye después del análisis del estudio, la diferencia básica de funcionalidad entre los SIG radica en la completitud con que desarrollan las actividades y su facilidad para desarrollar los procesos, así como lo intuitivo de su interfaz. QGIS y Esri ArcGIS fueron los SIG que se destacaron en este sentido.

20

V.

Conclusión

Habiendo evaluado las alternativas de SIG de acuerdo al contexto de su uso potencial en el Proyecto de Políticas en Salud y Educación y con base a las características requeridas, se opta por evaluar técnicamente tres alternativas:

 En el documento “Geographic Tools for Global Public Health” se detallan las plataformas SIG evaluadas como ArcGIS, DevianInfo, Google Geographic Data Tools y QGis, lo que guío este estudio documental a elegir 2 de esas plataformas puesto que demuestran tener las capacidades que se persiguen de una plataforma SIG.

 GRASS GIS, que según el análisis comparativo de funcionalidades, fue uno de las opciones que logró una de las valoraciones más altas en cuanto lo requerido.

 ArcGIS, que es una herramienta consolidada en la industria de los SIG. En el análisis de funcionalidades requeridas, fue uno de los que logró una mayor valoración. Además, en el análisis de funcionalidad y facilidad de uso presentó un desempeño superior frente a las otras herramientas evaluadas.

 QGIS (Quantum GIS), que se destacó por encima de todos los demás competidores del mercado, con un desempeño superior en el contexto de su uso en salud en cuanto a su funcionalidad y facilidad de uso.

21

VI.

Anexo 1 - Referencias de documentación y manuales

técnicos de los SIG evaluados

 GRASS GIS - https://grass.osgeo.org/documentation/

 gvSIG - http://downloads.gvsig.org/download/gvsig-desktop/dists/2.2.0/docs/gvsig-2.2.0-doc-1.0.0-es.pdf

 JUMP GIS - http://ojwiki.soldin.de/index.php?title=Main_Page

 MapWindow GIS -

http://www.mapwindow.org/apps/wiki/doku.php?id=mapwindow_4_users_man ual

 QGIS - http://docs.qgis.org/2.8/es/docs/user_manual/

 SAGA GIS - http://sourceforge.net/p/saga-gis/wiki/Home/

 uDIG - http://udig.github.io/docs/user/

 AutoDesk - https://knowledge.autodesk.com/support/autocad-map-3d

 Esri ArcGIS - http://resources.arcgis.com/en/help/

 Geomatica -

http://www.pcigeomatics.com/pdf/geomatica/techspecs/Geomatica_Core_20 15.pdf

 Idrisi - http://clarklabs.wpengine.com/wp-content/uploads/2015/07/Spanish-Manual.zip

 Hexagon Suite - http://www.hexagongeospatial.com/technical-documents/geomedia-2015-product-description

22

VII.

Anexo 2 – Análisis de funcionalidades requeridas

Análisis de funcionalidades requeridas y actividades desarrolladas en el estudio “Geographic Tools for Global Public Health” (MEASURE, 2014).

Actividad

desarrollada Tipo de estudio requerido típicamente Análisis requerido Tipo de funcionalidad requerida Acceso, disponibilidad de servicios. Focalización de la población (por medio de redes de carreteras o buffers de distancia).

Análisis de las redes de carreteras, cálculos de distancia. Generación de buffers, validación y edición de datos, integraciones, interpolación, medición, análisis estadístico. Orientar un programa de prevención. Identificación de localidades en relación a las carreteras o centros poblacionales. Localización de puntos, localización de líneas, mediciones, cálculos de densidad de la población. Mapas coropléticos (visualización de datos, generalización y clasificación, integraciones, interpolaciones, medición) Evaluar uso de un

programa. Administración de los datos, análisis visual del mapa, creación de series de tiempo. Creación de bases de datos, creación de mapas, generación periódica de Mapas coropléticos (visualización de datos, generalización y

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reportes. clasificación, integraciones, interpolaciones, medición), administración de bases de datos. Focalizar una enfermedad con una epidemiología conocida. Identificación de área de calor (área de actividad), uso de datos de contexto para identificar causas. Uso de datos de contexto, uso de datos poblacionales, herramientas de colección de datos geográficos (como GPS). Validación y edición de datos capturados, conversión de estructura, análisis estadístico,

VIII.

Anexo 3 – Casos de uso

Caso de uso 1: Evaluar la accesibilidad de comunidades a los centros de salud

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FUNCIONALIDAD Caso 1.1 Identificar comunidades a una determinada distancia de instalaciones de salud. Caso 1.2 Calcular distancia euclídea de comunidades sin servicio a la instalación de salud más cercana. Caso 1.3 Mapear múltiples variables en un mapa de comunidades sin servicio y mostrar la población y distancia promedio de cada comunidad a la instalación de servicio

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más cercana. FACILIDAD DE USO Caso 1.1 Identificar comunidades a una determinada distancia de instalaciones de salud. Caso 1.2 Calcular distancia euclídea de comunidades sin servicio a la instalación de salud más cercana. Caso 1.3 Mapear múltiples variables en un mapa de comunidades sin servicio y mostrar la población y distancia promedio de cada comunidad a la instalación de servicio más cercana.

Caso de uso 2: Focalizar un programa de prevención de VIH en comunidades situadas a lo largo de carreteras principales.

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FUNCIONALIDAD Caso 2.1 Identificar comunidades situadas a una distancia específica de carreteras principales.

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Caso 2.2 Asignar recursos de staff tomando en relación al tamaño de la población. FACILIDAD DE USO Caso 2.1 Identificar comunidades situadas a una distancia específica de carreteras principales. Caso 2.2 Asignar recursos de staff tomando en relación al tamaño de la población.

Caso de uso 3: Desarrollar y evaluar la ejecución de un programa de víctimas de crímenes que involucra a distintos proveedores de servicios en un país.

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FUNCIONALIDAD Caso 3.1 Diseñar e implementar un sistema de gestión de datos para el programa. Caso 3.2 Mapear el número de huérfanos por región Caso 3.3 Generar mapas de localización de múltiples variables Caso 3.4 Desarrollar una serie de tiempo del índice del status

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de los infantes por región FACILIDAD DE USO Caso 3.1 Diseñar e implementar un sistema de gestión de datos para el programa. Caso 3.2 Mapear el número de huérfanos por región Caso 3.3 Generar mapas de localización de múltiples variables Caso 3.4 Desarrollar una serie de tiempo del índice del status de los infantes por región

Caso de uso 4: Desarrollar un programa focalizado para el combate de la malaria.

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FUNCIONALIDAD Caso 4.1 Generar un mapa de incidencia de la malaria por instalación de salud. Caso 4.2 Crear un mapa o serie de mapas con gráficas que muestren tendencias. Caso 4.3 Crear un mapa de riesgo de viviendas en el área. Caso 4.4 Crear un mapa de viviendas tratadas.

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FACILIDAD DE USO Caso 4.1 Generar un mapa de incidencia de la malaria por instalación de salud. Caso 4.2 Crear un mapa o serie de mapas con gráficas que muestren tendencias. Caso 4.3 Crear un mapa de riesgo de viviendas en el área. Caso 4.4 Crear un mapa de viviendas tratadas.

Tabla resumen de funcionalidad y facilidad de uso.

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FUNCIONALIDAD Caso 1 Evaluar el

acceso a los servicios de salud. Caso 2. Focalizar un programa de prevención de VIH. Caso 3. Desarrollar y evaluar la ejecución de un programa de víctimas del crimen. Caso 4. Desarrollar un programa focalizado para el combate de la malaria.

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FACILIDAD DE USO Caso 1 Evaluar el

acceso a los servicios de salud. Caso 2. Focalizar un programa de prevención de VIH. Caso 3. Desarrollar y evaluar la ejecución de un programa de víctimas del crimen. Caso 4. Desarrollar un programa focalizado para el combate de la malaria.