Sistema de geo referencia para el órgano de informática, comunicaciones y cifras del MININT en Villa Clara

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(1)Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas. Facultad Matemática, Física y Computación Licenciatura en Ciencia de la Computación. Sistema de Geo-Referencia para el Órgano de Informática, Comunicaciones y Cifras del MININT en Villa Clara.. AUTOR: Yosdey Angulo Martínez TUTORES: Dr. Carlos Pérez Risquet Lic. Sandy Pérez Valdés CONSULTANTE: Duviel Rodríguez Rodríguez. Junio 2011.

(2) Hago constar que el presente trabajo fue realizado en la Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas como parte de la culminación de los estudios de la especialidad de Ciencia de la Computación, autorizando a que el mismo sea utilizado por la institución, para los fines que estime conveniente, tanto de forma parcial como total y que además no podrá ser presentado en eventos ni publicado sin la autorización de la Universidad.. ----------------------------Firma del autor. Los abajo firmantes, certificamos que el presente trabajo ha sido realizado según acuerdos de la dirección de nuestro centro y el mismo cumple con los requisitos que debe tener un trabajo de esta envergadura referido a la temática señalada.. -----------------------Firma del tutor. --------------------------Firma del jefe del Laboratorio.

(3) Dedicatoria. A mis padres que lo han dado todo por mí. Idolidia y Raúl.

(4) Agradecimientos A mis padres por su dedicación de tantos años, por confiar en mí. A mi hermana por querer seguir mis pasos aún cuando me he equivocado tantas veces. A mi novia Dayana por ser tan especial y estar todos estos años a mi lado dándome apoyo y aliento. A todos mis amigos que estuvieron conmigo en las buenas y malas. A mis tutores Carlos y Sandy, por su valiosa ayuda, por su disposición, por sus múltiples consejos. A Duviel, por el tiempo y dedicación. A todos los que de alguna forma pusieron su granito de arena e hicieron posible que este proyecto se hiciera realidad. Le agradezco a toda la gente linda y buena que ha estado junto a mí en toda mi vida. Yosdey Angulo Martínez.

(5) RESUMEN La presente investigación está dedicada al diseño e implementación de un prototipo inicial del Sistema de Georeferencia del Órgano de Informática, Comunicaciones y Cifras (SG-OICC) con el objetivo de asistir a los directivos del Órgano a la toma de decisiones. La implementación de la herramienta se basa en un Sistema de Información Geográfica para la representación de unidades y medios del MININT..

(6) ABSTRACT This investigation is dedicated to the design and implementation of initial prototype system georeference of Body computer, communications and digit (SG-ICCO) in order to assist the agency's direct decision-making. The tool implementation is based on a Geographic Information System for the representation of units and the Interior Ministry..

(7) Tabla de contenido INTRODUCCIÓN ........................................................................................................................... 9 CAPITULO 1. Georeferenciación mediante SIG ......................................................................... 14 1.1. Georeferenciación ......................................................................................................... 14. 1.1.1 Definición...................................................................................................................... 14 1.1.2 Aplicaciones .................................................................................................................. 15 1.1.3 Herramientas ................................................................................................................ 15 1.1.4 La georeferenciación en Cuba ..................................................................................... 15 1.2 Sistemas de Información Geográfica (SIG) .......................................................................... 16 1.2.1 Surgimiento de los Sistemas de Información Geográfica ............................................. 16 1.2.2 Historia de los SIG......................................................................................................... 17 1.2.3 Definición de Sistema de Información Geográfica ...................................................... 18 1.2.4 Estructura de los SIG..................................................................................................... 20 1.2.5 Funcionamiento ............................................................................................................ 22 1.3 Representación de la información ...................................................................................... 22 1.3.1 Estructura de la representación. .................................................................................. 23 1.3.2 Atributos gráficos ......................................................................................................... 24 1.3.3 Atributos no gráficos .................................................................................................... 24 1.3.5 Relaciones entre objetos. ............................................................................................. 25 1.4 Tipo de dato raster .............................................................................................................. 26 1.5 Tipo de dato vectorial.......................................................................................................... 27 1.6 Sistema de coordenadas. .................................................................................................... 29 1.7 Alcances de los sistemas de información geográfica .......................................................... 31 1.8 Aplicaciones de los Sistemas de Información...................................................................... 31 1.9 Conclusiones parciales ........................................................................................................ 35 CAPITULO 2. Diseño del Sistema de Georeferencia del OICC de Villa Clara ........................... 36 2.1 Requerimientos y necesidades del OICC ............................................................................. 36 2.2 Requisitos funcionales y no funcionales.............................................................................. 38 2.2.1 Requisitos funcionales .................................................................................................. 39 2.2.2 Requisitos no funcionales ............................................................................................. 45.

(8) 2.3 Actores del sistema ............................................................................................................. 46 2.3.1 Diagrama de Casos de Uso del sistema ........................................................................ 46 2.4 Arquitectura ........................................................................................................................ 47 2.4.1 Arquitectura multi-capas .............................................................................................. 47 2.4.2 Arquitectura de SG-OICC .............................................................................................. 48 2.5 Vista de despliegue.............................................................................................................. 53 2.6 Conclusiones parciales ........................................................................................................ 55 CAPITULO 3. Prototipo del Sistema de Georeferencia del OICC de Villa Clara ........................ 56 3.1 Generalidades...................................................................................................................... 56 3.1.1 Alcance del prototipo ................................................................................................... 56 3.1.2 Plataforma de desarrollo .............................................................................................. 57 3.1.3 Tecnología Oracle Spatial ............................................................................................. 59 3.1.4 Creación del proyecto en JDeveloper........................................................................... 61 3.2 Funcionamiento del sistema ............................................................................................... 67 3.2.1 Requerimientos ............................................................................................................ 67 3.2.2 Interfaz principal de la aplicación ................................................................................. 68 3.3 Conclusiones Parciales......................................................................................................... 75 CONCLUCIONES GENERALES ................................................................................................ 76 RECOMENDACIONES ............................................................................................................... 77 REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS ..................................................................................................... 78.

(9) INTRODUCCIÓN El impetuoso desarrollo de la ciencia y la tecnología ha llevado a la sociedad a entrar al nuevo milenio que se puede llamar la „era de la información‟. Sin lugar a dudas, se presencia una revolución tecnológica y cultural de alcance insospechado. El desarrollo de las nuevas tecnologías de la información y las comunicaciones (NTIC) ha alcanzado un enorme auge en nuestros días y su influencia en las diferentes ramas de la economía y los servicios ha tenido un gran peso en el desarrollo económico de nuestro país. Particularmente el Ministerio del Interior no está exento de esta tendencia y desde hace algún tiempo se han realizado estudios con el objetivo automatizar funcionalidades del Órgano de Informática, Comunicaciones y Cifras (OICC). La geomática es un área de conocimiento que surge a partir del desarrollo de tecnología aplicada a la geografía. El campo de actividades de esta integra de manera sistemática procesos, técnicas y acciones para adquirir, almacenar y procesar datos que estén geográficamente referenciados. La referencia espacial de dichos datos contempla fuentes satelitales como GPS, censores aéreos y técnicas de medición y descripción de terrenos. El procesamiento de los datos se realiza a través de los sistemas de información geográfica (RAMIREZ, 2001). Un sistema de información geográfica (SIG) es una integración de hardware, software y datos geográficos. Estos se utilizan fundamentalmente para visualizar información geográficamente referenciada. Con la ayuda de un SIG se puede dar solución a problemas complejos de planificación y gestión, apoyando así a la toma de importantes decisiones dentro de directivos empresariales. Los SIG son herramientas que permiten crear a los usuarios consultas interactivas, analizar la información espacial, editar datos, mapas y presentar los resultados de todas estas operaciones. Esta tecnología puede ser utilizada en investigaciones científicas, gestión de archivos, la arqueología, la cartografía, entre muchos otros campos, pero su peso radica en la ayuda a la toma de decisiones (BOSQUE, 1992)..

(10) Siempre hay que tener en cuenta que cada persona afronta la resolución de problemas de una forma diferente, basada en su experiencia y su historia de razonamiento. En (HASTIE, 2001) se plantean una serie de definiciones que sirven perfectamente para aclarar el proceso de toma de decisiones, que es una parte de la resolución de problemas: -. Decisiones. Son combinaciones de situaciones y conductas que pueden ser descritas en términos de tres componentes esenciales: acciones alternativas, consecuencias y sucesos inciertos.. -. Resultado. Son situaciones describibles públicamente que ocurrirían cuando se llevan a cabo las conductas alternativas que se han generado. Como todas las situaciones son dinámicas y suponen que si se continúa la toma la acción el resultado puede variar.. -. Consecuencias. Son las reacciones evaluativas subjetivas, medidas en términos de bueno o malo, ganancias o pérdidas, asociadas con cada resultado.. -. Incertidumbre. Se refiere a los juicios de quien toma la decisión de la propensión de cada suceso de ocurrir. Se describe con medidas que incluyen probabilidad, confianza, y posibilidad.. -. Preferencias. Son conductas expresivas de elegir, o intenciones de elegir, un curso de acción sobre otros.. -. Tomar una decisión se refiere al proceso entero de elegir un curso de acción.. -. Juicio. Son los componentes del proceso de decisión que se refieren a valorar, estimar, inferir que sucesos ocurrirán y cuales serán las reacciones evaluativas del que toma la decisión en los resultados que obtenga.. Según estas definiciones el proceso de toma de decisiones sería encontrar una conducta adecuada para una situación en la que hay una serie de sucesos inciertos. La elección de la situación ya es un elemento que puede entrar en el proceso. Hay que elegir los elementos que son relevantes y obviar los que no lo son y analizar las relaciones entre ellos. Una vez determinada cual es la situación, para tomar decisiones es necesario elaborar acciones alternativas, extrapolarlas para imaginar la situación final y evaluar los resultados teniendo en cuenta la incertidumbre de cada resultado y su valor. Así se.

(11) obtiene una imagen de las consecuencias que tendría cada una de las acciones alternativas que se han definido. De acuerdo con las consecuencias se asocia a la situación la conducta más idónea eligiéndola como curso de acción. El MININT hace algún tiempo promueve investigaciones en estas áreas, lo que ha despertado el interés por las facilidades que brinda esta tecnología. Atendiendo a esto se ha decidido desarrollar una aplicación que sirva de soporte a la ayuda y toma de decisiones. Planteamiento del problema La información es algo con lo que el ser humano tiene que interactuar constantemente, al punto que se hace de vital importancia en su desempeño diario. La actual ola de datos a la que se enfrenta la sociedad y su constante crecimiento hace cada vez más difícil la extracción de información. Ante este problema, hombres de ciencia han desarrollado innumerables técnicas para la organización y procesamientos de grandes volúmenes de datos con el fin de convertirlos en información útil para la toma de decisiones.. En la Delegación del Ministerio del Interior de la provincia de Villa Clara se ha realizado un estudio en el Órgano de Informática, Comunicaciones y Cifra (OICC) con el fin de determinar índices de alcance de puntos repetidores, conectividad en sus diferentes redes, localización de cámaras de seguridad, entre otros aspectos de los que se quiere tener información disponible.. Ante esta situación surge la necesidad de elaborar una herramienta que permita extraer y analizar esta información de manera eficiente, por lo que se hace necesario el uso de técnicas de georeferenciación para una mejor interpretación de los datos.. Objetivo general Diseñar el Sistema de Geo-Referencia del Órgano de Informática, Comunicaciones y Cifras del MININT de Villa Clara e implementar un prototipo inicial..

(12) Objetivos específicos -. Identificar los requerimientos del Sistema de Geo-Referencia del Órgano de Informática, Comunicaciones y Cifras del MININT de Villa Clara (SG-OICC).. -. Proponer una arquitectura informática para el SG-OICC.. -. Implementar computacionalmente un prototipo de software acorde a la arquitectura propuesta.. Preguntas de Investigación A partir de lo expuesto anteriormente se pueden plantear las siguientes preguntas de investigación:. 1. ¿Cuáles requisitos y funcionalidades debe cubrir el SG-OICC? 2. ¿Cuál arquitectura resulta adecuada para el SG-OICC? 3. ¿Qué ventajas presenta el SG-OICC para el MININT de Villa Clara y de qué forma puede repercutir en la toma de decisiones que toman los directivos?. Justificación Como resultado del análisis y estudio realizado en el Órgano de Informática, Comunicaciones y Cifras en Villa Clara (OICC-VC), existe en estos momentos la información necesaria de los principales medios del órgano que podría ser utilizada para apoyar la toma de decisiones. Teniendo en cuenta las ventajas de los sistemas información geográfica resulta apropiado realizar una representación espacial de las infraestructuras y medios con que cuenta el órgano, permitiendo la visualización de la información asociada a dichos medios, así como la realización de determinados tipos de análisis que ayuden a la toma de decisiones.. Para el desarrollo de esta investigación se cuenta con personal capacitado y con experiencia técnica suficiente para la realización de la misma. Se dispone además de los recursos, tanto de hardware como de software, necesarios para la realización del proyecto, así como del apoyo del laboratorio de Computación Gráfica del Centro de.

(13) Estudios de Informática de la Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas y de los especialistas de la Delegación del MININT de Villa Clara con experiencia en el tema..

(14) CAPITULO 1. Georeferenciación mediante SIG El capítulo presenta un estudio de las tecnologías relacionadas con la Georeferenciación y los Sistemas de Información Geográfica, que constituyen el soporte tecnológico necesario para el desarrollo de las aplicaciones informáticas necesarias en el OICC-VC para gestionar y controlar diferentes medios, y potenciar al mismo tiempo la gestión y toma de decisiones. 1.1 Georeferenciación De forma general la georeferenciación es el posicionamiento de un objeto que puede estar representado mediante puntos o líneas. Si se trata de un lugar determinado como por ejemplo, pozos de agua, puentes, poste de electricidad, se trata de un proyecto puntual. Mientras que si la obra se refiere a la construcción o rehabilitación de una vía, se identifican sus coordenadas de inicio y final para representarla mediante una línea. 1.1.1 Definición Miguel Romero (ROMERO, 2009) define a la georeferenciación como una técnica geográfica, que consiste en asignar mediante cualquier medio técnico apropiado, una serie de coordenadas geográficas procedentes de una imagen de referencia conocida, a una imagen digital de destino. Estas coordenadas geográficas reemplazaran a las coordenadas graficas propias de una imagen digital en cada píxel, sin alterar ningún otro atributo de la imagen original, cada serie de píxeles serán fácilmente reconocibles, en ambas imágenes y pueden tener un origen antrópico (Cruces de carreteras, caminos, edificaciones y estructuras, construcciones, vértices geodésicos, etc.) o naturales normalmente de carácter fisiográficos y topográficos, y que no sean demasiado dinámicos en el espacio ni en el tiempo (Desembocaduras de ríos, línea de costa, etc.). Según (SEGUEL, 2008) la georeferenciación, en primer lugar, posee una definición tecnocientífica, aplicada a la existencia de las cosas en un espacio físico, mediante el establecimiento de relaciones entre las imágenes de raster o vector sobre una proyección geográfica o sistema de coordenadas. Por ello la georeferenciación se convierte en central para los modelados de datos realizados por los Sistemas de Información Geográfica (SIG)..

(15) 1.1.2 Aplicaciones La georeferenciación puede ser usada en la gestión y toma de decisiones, entre sus aplicaciones principales se encuentran la Cartografía Automatizada, Gestión Territorial, Equipamiento Social, Recursos Mineros, Demografía, Banca, Planimetría, Cartografía Digital 3D, Medio Ambiente y otros (ARMENTERAS.D, 2002).. Puede ser necesaria en lo social, por ejemplo, los resultados que han sido codificados con códigos postales o direcciones de calles y otras áreas geográficas como el censo de zonas o áreas utilizadas en la administración pública o la planificación de servicios (HILL, 2006). 1.1.3 Herramientas En la provincia de Villa Clara se ha profundizado en el estudio de varias herramientas para el desarrollo de sistemas de información geográfica, entre las que se destaca: Mapinfo (aplicación de escritorio para la construcción y análisis), ArcGIS (potente herramienta para la realización de análisis) y como herramientas principales el Mapviewer (servidor de mapas de Oracle) y el Mapbuilder (aplicación de escritorio que forma parte del Mapviewer para la construcción de mapas) (VALDÉS, 2010 ). Hay otras herramientas disponibles que pueden transformar los datos de imagen en algún marco de control geográfico, como ArcMap, PCI Geomática, o ERDAS Imagine. Estas herramientas contienen métodos para combinar y. superponer los mapas con una. distorsión mínima (HILL, 2006). 1.1.4 La georeferenciación en Cuba Diversas estrategias nacionales han surgido en el mundo en la última década, estas estrategias están encaminadas a posibilitar un mayor acceso de la información geográfica con el objetivo de sustentar o dar elementos al proceso de toma de decisiones. Cuba comenzó el proceso de desarrollo de una Infraestructura de Datos Espaciales a escala nacional (DELGADO, 2001)..

(16) La Infraestructura de Datos Espaciales de la República de Cuba (IDERC) abarca las políticas, tecnologías, estándares y recursos humanos necesarios para la efectiva recolección, administración, acceso, entrega y utilización de los datos espaciales a nivel nacional en función de la toma de decisiones económicas, políticas y sociales, del desarrollo sostenible(IDERC, 2005). Cuba está trabajando con la meta de compartir abiertamente su información geográfica; para de esta manera promover la cooperación interinstitucional para ayudar así a la toma de decisiones en sentido general (DELGADO, 2001, IDERC, 2005). En el periodo comprendido entre el año 2001 y 2003 el país dio los primeros pasos de un fortalecimiento institucional para el establecimiento de la IDERC. Se cumplimentaron de carácter legal para la formalización del proceso. Se desarrollaron actividades científicas y divulgativas con el objetivo de ampliar la cultura sobre Infraestructura de Datos Espaciales, principalmente estas actividades estuvieron dirigidas a las personas e instituciones que estaban directamente vinculadas a la naciente tarea (IDERC, 2005). 1.2 Sistemas de Información Geográfica (SIG) La distribución espacial es inherente tanto a los fenómenos propios de la corteza terrestre, como a los fenómenos artificiales y naturales que sobre ella ocurren.. Todas las. sociedades que han gozado de un grado de civilización han organizado de alguna manera la información espacial. 1.2.1 Surgimiento de los Sistemas de Información Geográfica Con el surgimiento de nuevas tendencias en la forma de utilizar los mapas para la valoración de recursos y planificación, y con el descubrimiento de que las diferentes coberturas sobre la superficie de la tierra no eran independientes entre sí, sino que guardaban algún tipo de relación, se hizo latente la necesidad de evaluarlos de una forma integrada y multidisciplinaria. Una manera sencilla de hacerlo era superponiendo copias transparentes de mapas de coberturas sobre mesas iluminadas y encontrar puntos de coincidencia en los distintos mapas de los diferentes datos descriptivos. Luego, esta técnica se aplicó a la emergente tecnología de la informática con el procedimiento de.

(17) trazar mapas sencillos sobre una cuadrícula de papel ordinario, superponiendo los valores de esa cuadrícula y utilizando la sobreimpresión de los caracteres de la impresora por renglones para producir tonalidades de grises adecuadas a la representación de valores estadísticos, en lo que se conocía como sistema reticular, sin embargo, estos métodos no se encontraban desarrollados lo suficiente y no eran aceptados por profesionales que manejaban, producían o usaban información cartográfica. El uso de computadoras progresó rápidamente en el manejo de información de este tipo, y se afinaron muchos de los sistemas informáticos para distintas aplicaciones cartográficas (BURROUGH, 1986a). 1.2.2 Historia de los SIG El empleo de un SIG se dio por primera vez en Canadá, en 1962 denominado CGIS (Canadian Geographical Information System), sistema de información geográfica canadiense, con el objetivo de realizar un inventario de la utilización del suelo. La forma utilizada para obtener mayor información acerca de aspectos geográficos, era utilizando los diferentes mapas de datos descriptivos como: mapas de elevación, de uso de suelos, infraestructura, hidrografía, límites administrativos, etc. utilizando copias transparentes de los mapas y poniéndolos uno sobre otro para hacerlos coincidir, y de esta forma obtener más información de una región en especial.. El siguiente avance fue introducido con el programa SYMAP en 1967, el cual fue presentado por la Universidad de Harvard, en Estados Unidos, éste utilizó la impresión de diferentes tonalidades por medio de renglones. Este programa de cartografía asistida por computadora no fue bien recibió por los cartógrafos debido a que no era muy preciso. En 1970 se desarrolla el programa PLYVRT, en el cual se plantea una importante novedad en cuanto a la estructura de la información espacial, integrando en ella la topología de los objetos cartográficos.. Con posterioridad se crea el primer Sistema de Información Geográfica, propiamente dicho, de tipo vectorial del Laboratorio de Harvard, el programa ODYSSEY. En el mismo se incluye la digitalización semiautomática de los datos espaciales, la gestión de la base de datos y la elaboración interactiva de los mapas. En el mismo laboratorio de.

(18) Harvard, se trabajó en la creación de una línea de programas cartográficos muy diferentes basados en una representación de los datos raster. De los datos tipo raster, surge en parte, el programa MAP en la universidad de Yale, que ha servido de pauta para la mayoría de los programas posteriores de este tipo (LÓPEZ, 2003). 1.2.3 Definición de Sistema de Información Geográfica Los SIG son una nueva tecnología que permite gestionar y analizar la información espacial y que surgió como resultado de la necesidad de disponer rápidamente de información para resolver problemas y contestar a preguntas de modo inmediato.. Existen muchas definiciones de SIG, algunas de ellas acentúan su componente de base de datos, otras sus funcionalidades y muchas enfatizan el hecho de ser una herramienta de apoyo en la toma de decisiones, pero todas coinciden en referirse a un SIG como un sistema integrado para trabajar con información espacial, herramienta esencial para el análisis y toma de decisiones en muchas áreas vitales para el desarrollo. A continuación se exponen varios conceptos que a lo largo de los años han sido otorgados a los SIG en dependencia de su utilidad en momentos determinados.. Los SIG como base de datos: “Un caso especial de sistema de información, en el que la base de datos consiste en observaciones sobre elementos, actividades o sucesos distribuidos espacialmente, que se pueden definir en el espacio como puntos, líneas y áreas, recuperando los datos para preguntas y análisis” (DUECKER, 1979). Como conjunto de herramientas, en este caso se destaca su valor utilitario: “Un potente conjunto de herramientas para recolectar, almacenar, recuperar a voluntad, transformar y presentar datos espaciales procedentes del mundo real”(BURROUGH, 1986b).. Como entidad organizadora orientada a los sistemas de soporte a la toma de decisiones en la solución de problemas complejos de planificación y gestión:.

(19) “Un sistema de ayuda a la decisión que integra datos referenciados espacialmente en un contexto de solución de problemas” (D.COWEN 1988). Otros conceptos son más abarcadores: “Un sistema de hardware, software y procedimientos elaborados para facilitar la obtención, gestión, manipulación, análisis, modelado, representación y salida de datos espacialmente referenciados, para resolver problemas complejos de planificación y gestión” (NCGIA, 1990).. Como se puede observar, estas definiciones no sólo son consecutivas en el tiempo, sino que además cada una supone un mayor nivel de complejidad sobre la anterior. Primeramente se hace referencia sólo a las bases de datos espaciales, luego a su valor utilitario, la tercera se enfoca en su aplicación a la gestión y soporte en la toma de decisiones y finalmente se definen las herramientas (software) de tratamiento de estos datos, e incluye el hardware utilizado y los procedimientos complementarios que puedan ser necesarios.. Resultan evidentes las ventajas que sugiere el uso de sistemas de información que puedan ser referenciados a entidades espaciales, particularmente por la gran utilidad que significa combinar la potencialidad de la parte gráfica del sistema con un banco de datos interactivo y de actualización automática.. De estas definiciones se puede extraer que la importancia de los SIG radica en que las soluciones para muchos problemas frecuentemente requieren acceso a varios tipos de información que sólo pueden ser relacionadas geográficamente o por distribución espacial. La tecnología SIG permite almacenar y manipular información espacial para analizar patrones, relaciones y tendencias en la información, todo con el fin de contribuir a tomar mejores decisiones..

(20) 1.2.4 Estructura de los SIG Un Sistema de Información Geográfica está detalladamente estructurado por varios elementos; Hardware, Software, Información, Personal y Métodos (GUEVARA, 2003):. Hardware: Los SIG corren en un amplio rango de tipos de computadoras desde equipos centralizados hasta configuraciones individuales o de red, una organización requiere de hardware suficientemente específico para cumplir con las necesidades de aplicación.. Software: Los SIG proveen las herramientas y funcionalidades necesarias para almacenar, analizar y mostrar información geográfica, entre los componentes principales se encuentran: -. Sistema de manejo de base de datos.. -. Una interfaz gráfica de usuarios para el fácil acceso a las herramientas.. -. Herramientas para captura y manejo de información geográfica.. -. Herramientas para soporte de consultas, análisis y visualización de datos geográficos.. Información: El componente más importante para un SIG es la información. Se requiere de adecuados datos de soporte para que el sistema pueda resolver los problemas y contestar a preguntas de la forma más acertada posible. La recolección de datos correctos generalmente absorbe entre un 60 y 80% del presupuesto de implementación y es un proceso largo que frecuentemente demora el desarrollo de productos que son de utilidad. Los datos geográficos y alfanuméricos pueden obtenerse por recursos propios u obtenerse a través de proveedores de datos. Mantener, organizar y manejar los datos debe ser política de la organización.. Personal: Las tecnologías SIG son de valor limitado si no se cuenta con los especialistas en manejar el sistema y desarrollar planes de implementación del mismo. Sin el personal experto en su desarrollo, la información no se actualiza y se maneja erróneamente..

(21) Métodos: Para que un SIG tenga una implementación exitosa debe basarse en un buen diseño y reglas de actividad definidas, que son los modelos y prácticas operativas exclusivas en cada organización.. Dentro de sus funcionalidades esenciales diseñadas para la gestión de información geográfica se encuentran la captura, registro y almacenamiento de datos.. Toda la generación de nueva información que puede proveer un SIG depende significativamente de la información que posee la base de datos disponible. La calidad de esta base de datos y su contenido determinan la cantidad y calidad de los resultados obtenidos.. A continuación se muestra una figura con los componentes de un SIG:. Figura 1: Componentes de un SIG.

(22) 1.2.5 Funcionamiento El SIG funciona como una base de datos con información geográfica (datos alfanuméricos) que se encuentra asociada por un identificador común a los objetos gráficos de un mapa digital. De esta forma, señalando un objeto se conocen sus atributos e, inversamente, preguntando por un registro de la base de datos se puede saber su localización en la cartografía (BOSQUE, 1992).. Es indiscutible que los datos son el componente principal de cualquier sistema de información. Por ello su éxito y eficacia se miden por el tipo, la calidad y vigencia de los datos con los que opera. Hoy en día el condicionante principal a la hora de afrontar cualquier proyecto basado en SIG lo constituye la disponibilidad de datos geográficos del territorio a estudiar, mientras que hace diez años lo era la disponibilidad de computadoras potentes que permitieran realizar los procesos de cálculo involucrados en el análisis de datos territoriales. Además de ser un factor limitante, la información geográfica es a su vez el elemento diferenciador de un Sistema de Información Geográfica frente a otro tipo de sistemas de información (ALIAGA, 2006).. 1.3 Representación de la información La representación primaria de los datos en un SIG está basada en algunos tipos de objetos universales que se refieren al punto, línea y área. Los elementos puntuales son todos aquellos objetos relativamente pequeños respecto a su entorno más inmediatamente próximo, se representan mediante líneas de longitud cero. Por ejemplo, elementos puntuales pueden ser un poste de la red de energía o un sumidero de la red de alcantarillado.. Aquí vale la pena hacer la siguiente aclaración respecto a la determinación de los elementos puntuales; en un mapa que incluya los detalles más relevante del de un objeto particular, éste puede figurar como un elemento de tipo área, en cambio en otro mapa que no incluya detalles asociados del objeto, puede aparecer como un objeto puntual..

(23) Los objetos lineales se representan por una sucesión de puntos donde el ancho del elemento lineal es despreciable respecto a la magnitud de su longitud, con este tipo de objetos se modelan y definen las carreteras, las líneas de transmisión de energía, los ríos, las tuberías del acueducto entre otros.. Los objetos de tipo área se representan en un SIG de acuerdo con un conjunto de líneas y puntos cerrados para formar una zona perfectamente definida a la que se le puede aplicar el concepto de perímetro y longitud. Con este tipo se modelan las superficies tales como: mapas de bosques, sectores socioeconómicos de una población, un embalse de generación, entre otros.. 1.3.1 Estructura de la representación. La manera como se agrupan los diversos elementos de un SIG quedan determinados por una serie de características comunes a varios tipos de objetos en el modelo, estas agrupaciones son dinámicas y generalmente obedecen a las condiciones y necesidades bien específicas de los usuarios.. Se parte de la idea que un SIG es un conjunto de procedimientos usados para almacenar y manipular datos geográficamente referenciados, es decir objetos con una ubicación definida sobre la superficie terrestre bajo un sistema convencional de coordenadas.. Se dice que un objeto en un SIG es cualquier elemento relativo a la superficie terrestre que tiene tamaño es decir, que presenta una dimensión física (alto - ancho - largo) y una localización espacial o una posición medible en el espacio relativo a la superficie terrestre. A todo objeto se asocian unos atributos que pueden ser: -. Gráficos. -. No gráficos o alfanuméricos..

(24) 1.3.2 Atributos gráficos Son las representaciones de los objetos geográficos asociados con ubicaciones específicas en el mundo real. La representación de los objetos se hace por medio de puntos, líneas o áreas. Ejemplos de una red de servicios: -. Punto: un poste de energía. -. Línea: una tubería. -. Área: un embalse. 1.3.3 Atributos no gráficos También llamados atributos alfanuméricos. Corresponden a las descripciones, cualificaciones o características que nombran y determinan los objetos o elementos geográficos. En la siguiente figura se observan los atributos gráficos y no gráficos que se encuentran asociados a los objetos representados.. Figura 2: Atributos gráficos y no gráficos En un SIG los atributos gráficos y no gráficos se tienen que relacionar y esto se logra mediante un atributo de unión..

(25) 1.3.4 Agrupamiento de los objetos Los objetos se agrupan de acuerdo con características comunes y forman categorías o coberturas. Las agrupaciones son dinámicas y se establecen para responder a las necesidades específicas del usuario. La categoría o cobertura se define como una unidad básica de almacenamiento. En esta se presentan tanto los atributos gráficos como los no gráficos. Una categoría queda representada en el sistema por el conjunto de archivos o mapas que le pertenecen.. 1.3.5 Relaciones entre objetos. Se sabe que un objeto al interior de una categoría posee por lo menos dos componentes, uno gráfico y otro no gráfico. A un objeto gráfico se le define a través del software un número clave de identificación, del mismo modo, a la componente alfanumérica, también se le define el mismo identificador, de tal forma que al interior del sistema se establece una relación entre los dos componentes. Además de la integridad de entidad definida anteriormente, se definen otros tipos de relaciones, por ejemplo, la relación posicional dice donde está el elemento respecto al sistema de coordenadas establecido. La relación topológica dice sencillamente la relación del elemento con otros elementos de su entorno geográfico próximo.. Cada objeto está caracterizado por una localización única (atributos gráficos con relación a unas coordenadas geográficas) y por un conjunto de descripciones (atributos no gráficos). El modelo de datos permite relacionar y ligar atributos gráficos y no gráficos, estas relaciones se establecen tanto desde el punto de vista posicional como topológico.. Los datos posicionales dicen donde está el elemento y los datos topológicos informan sobre la ubicación del elemento con relación a los otros elementos. Los atributos no gráficos dicen qué es, y cómo es el objeto. El número identificador que es único para cada objeto de la categoría es almacenado tanto en el archivo o mapa de objetos como en la tabla de atributos, lo cual garantiza una correspondencia estricta entre los atributos gráficos y no gráficos..

(26) 1.4 Tipo de dato raster Un tipo de datos raster es, en esencia, cualquier tipo de imagen digital representada en mallas. El modelo de SIG raster o de retícula se centra en las propiedades del espacio más que en la precisión de la localización como se observa en la figura 3. Divide el espacio en celdas regulares donde cada una de ellas representa un único valor.. Figura 3: Interpretación cartográfica raster. Cualquiera que esté familiarizado con la fotografía digital reconoce el píxel como la unidad menor de información de una imagen. Una combinación de estos píxeles creará una imagen, a distinción del uso común de gráficos vectoriales escalables que son la base del modelo vectorial. Si bien una imagen digital se refiere a la salida como una representación de la realidad, en una fotografía o el arte transferidos a la computadora, el tipo de datos raster reflejará una abstracción de la realidad. Las fotografías aéreas son una forma comúnmente utilizada de datos raster con un sólo propósito: mostrar una imagen detallada de un mapa base sobre la que se realizarán labores de digitalización. Otros conjuntos de datos raster contendrá información relativa a elevaciones (un Modelo Digital del Terreno), o de reflexión de una particular longitud de onda de la luz (las obtenidas por el satélite LandSat), etc. Los datos raster se compone de filas y columnas de celdas, cada celda almacena un valor único. Los datos raster pueden ser imágenes (imágenes raster), con un valor de color en cada celda (o píxel). Otros valores registrados para cada celda puede ser un valor discreto, como el uso del suelo, valores continuos, como temperaturas, o un valor nulo si no se dispone de datos. Si bien una trama de celdas almacena un valor único, estas.

(27) pueden ampliarse mediante el uso de las bandas del raster para representar los colores RGB (rojo, verde, azul), o una tabla extendida de atributos con una fila para cada valor único de células. La resolución del conjunto de datos raster es el ancho de la celda en unidades sobre el terreno. Los datos raster se almacenan en diferentes formatos, desde un archivo estándar basado en la estructura de TIFF, JPEG, etc. a grandes objetos binarios (BLOB), los datos almacenados directamente en Sistema de gestión de base de datos. El almacenamiento en bases de datos, cuando se indexan, por lo general permiten una rápida recuperación de los datos raster, pero a costa de requerir el almacenamiento de millones de registros con un importante tamaño de memoria. En un modelo raster cuanto mayores sean las dimensiones de las celdas menor es la precisión o detalle (resolución) de la representación del espacio geográfico.. 1.4.1 Ventajas - La estructura de los datos es muy simple. - Las operaciones de superposición son muy sencillas. - Formato óptimo para variaciones altas de datos. - Buen almacenamiento de imágenes digitales. 1.4.2 Desventajas - Mayor requerimiento de memoria de almacenamiento. Todas las celdas contienen datos. - Las reglas topológicas son más difíciles de generar. - Las salidas gráficas son menos vistosas y estéticas. Dependiendo de la resolución del archivo raster, los elementos pueden tener sus límites originales más o menos definidos. 1.5 Tipo de dato vectorial En un SIG, las características geográficas se expresan con frecuencia como vectores, manteniendo las características geométricas de las imagines..

(28) Figura 4: Interpretación cartográfica vectorial Como se puede ver en la figura 4, el interés de las representaciones vectorial se centra en la precisión de localización de los elementos geográficos sobre el espacio, donde los fenómenos a representar son discretos, es decir, de límites definidos. Cada una de estas geometrías está vinculada a una fila en una base de datos que describe sus atributos. Por ejemplo, una base de datos que describe los lagos puede contener datos sobre la batimetría de estos, la calidad del agua o el nivel de contaminación. Esta información puede ser utilizada para crear un mapa que describa un atributo particular contenido en la base de datos. Los lagos pueden tener un rango de colores en función del nivel de contaminación. Además, las diferentes geometrías de los elementos también pueden ser comparados. Así, por ejemplo, el SIG puede ser usado para identificar aquellos pozos (geometría de puntos) que están en torno a 2 kilómetros de un lago (geometría de polígonos) y que tienen un alto nivel de contaminación.. 1.5.1 Ventajas - La estructura de los datos es compacta. Almacena los datos sólo de los elementos digitalizados por lo que requiere menos memoria para su almacenamiento y tratamiento. - Codificación eficiente de la topología y las operaciones espaciales. - Buena salida gráfica. Los elementos son representados como gráficos vectoriales que no pierden definición si se amplía la escala de visualización. - Tienen una mayor compatibilidad con entornos de bases de datos relacionales. - Las operaciones de re-escalado, reproyección son más fáciles de ejecutar..

(29) - Los datos son más fáciles de mantener y actualizar. - Permite una mayor capacidad de análisis, sobre todo en redes.. 1.5.2 Desventajas - La estructura de los datos es más compleja. - Las operaciones de superposición son más difíciles de implementar y representar. - Eficacia reducida cuando la variación de datos es alta. - Es un formato más laborioso de mantener actualizado. - Tiene muy limitada la cantidad de información que almacena.. En la figura 5 se muestra una imagen con los dos tipos de datos (raster y vectorial) donde se observa claramente las diferencias entre cada uno.. Figura 5: Interpretación cartográfica vectorial (izquierda), interpretación cartográfica vectorial (derecha) 1.6 Sistema de coordenadas. Un sistema de coordenadas geográficas es un sistema de referencia usado para localizar y medir elementos geográficos. Para representar el mundo real, se utiliza un sistema de coordenadas en el cual la localización de un elemento está dado por las magnitudes de latitud y longitud en unidades de grados, minutos y segundos.. Las coordenadas cartesianas son generalmente usadas para representar una superficie plana. Los puntos se representan en términos de las distancias que separan a dicho punto de los ejes de coordenadas..

(30) En un SIG a través del índice es posible ver las categorías, por estas se accede a los objetos y por los objetos se tiene acceso a los atributos gráficos y no gráficos que se almacenan en la base de datos geográfica. Los archivos o mapas que conforman una categoría se pueden cargar por cada usuario para atender sus necesidades. De igual manera puede hacer operaciones con objetos que pertenezcan a la misma categoría o a categorías diferentes. Estas operaciones pueden ser de tipo espacial (unión, intersección) o racionales (Continuidad, vecindad, proximidad).. 1.7 Base de datos geográfica La esencia de un SIG está constituida por una base de datos geográfica. Esta es, una colección de datos acerca de objetos localizados en una determinada área de interés en la superficie de la tierra, organizados en una forma tal que puede servir eficientemente a una o varias aplicaciones.. Una base de datos geográfica requiere de un conjunto de procedimientos que permitan hacer un mantenimiento de ella tanto desde el punto de vista de su documentación como de su administración. La eficiencia está determinada por los diferentes tipos de datos almacenados en diferentes estructuras. El vínculo entre las diferentes estructuras se obtiene mediante el campo clave que contiene el número identificador de los elementos. Tal número identificador aparece tanto en los atributos gráficos como en los no gráficos. Los atributos no gráficos son guardados en tablas y manipulados por medio de un sistema manejador de bases de datos.. Los atributos gráficos son guardados en archivos y manejados por el software de un sistema SIG. Los objetos geográficos son organizados por temas de información, o capas de información, llamadas también niveles. Aunque los puntos, líneas y polígonos pueden ser almacenados en niveles separados, lo que permite la agrupación de la información en temas son los atributos no gráficos. Los elementos simplemente son agrupados por lo que ellos representan. Así por ejemplo, en una categoría dada, ríos y carreteras aun siendo.

(31) ambos objetos línea están almacenados en distintos niveles por cuanto sus atributos son diferentes.. 1.7 Alcances de los sistemas de información geográfica Los SIG constituyen una herramienta muy poderosa para la gestión de información por lo que es muy importante conocer los alcances de un sistema como este para aprovechar sus potencialidades al máximo. Según (BOSQUE, 1992) las principales cuestiones que puede resolver un Sistema de Información Geográfica, ordenadas de menor a mayor complejidad, son:. Localización: preguntar por las características de un lugar concreto. Condición: el cumplimiento o no de unas condiciones impuestas al sistema. Tendencia: comparación entre situaciones temporales o espaciales distintas de alguna característica.. Rutas: cálculo de rutas óptimas entre dos o más puntos. Pautas: detección de pautas espaciales. Modelos: generación de modelos a partir de fenómenos o actuaciones simuladas. Por ser tan versátiles, el campo de aplicación de los Sistemas de Información Geográfica es muy amplio, pudiendo utilizarse en la mayoría de las actividades con un componente espacial. La profunda revolución que han provocado las nuevas tecnologías ha incidido de manera decisiva en su evolución.. 1.8 Aplicaciones de los Sistemas de Información. En la mayoría de los sectores los SIG pueden ser utilizados como una herramienta de ayuda a la gestión y toma de decisiones, a continuación se describen brevemente algunas de sus aplicaciones principales según (ARMENTERAS.D, 2002). Cartografía automatizada: Las entidades públicas han implementado este componente de los SIG en la construcción y mantenimiento de planos digitales de cartografía. Dichos planos son puestos a disposición de las empresas a las que puedan resultar de utilidad.

(32) estos productos con la condición de que estas entidades se encargan posteriormente de proveer versiones actualizadas de manera periódica. Infraestructura: Algunos de los primeros sistemas SIG fueron utilizados por las empresas encargadas del desarrollo, mantenimiento y administración de redes de electricidad, gas, agua, teléfono, alcantarillado, etc; en este caso, los sistemas SIG almacenan información alfanumérica de servicios relacionados con las distintas representaciones gráficas de los mismos. Estos sistemas almacenan información relativa a la conectividad de los elementos representados gráficamente, con el fin de realizar un análisis de redes. La elaboración de mapas, así como la posibilidad de realizar una consulta combinada de información, ya sea gráfica o alfanumérica, son las funciones más comunes para estos sistemas, también son utilizados en trabajos de ingeniería, inventarios, planificación de redes, gestión de mantenimiento, entre otros. Gestión territorial: Son aplicaciones SIG dirigidas a la gestión de entidades territoriales y permiten un rápido acceso a la información gráfica y alfanumérica, y suministran herramientas para el análisis espacial de la información. Facilitan labores de mantenimiento de infraestructura, mobiliario urbano, etc. Además de realizar una optimización en los trabajos de mantenimiento de empresas de servicios. Tienen la facilidad de generar documentos con información gráfica y alfanumérica. Medio ambiente: Son aplicaciones implementadas por instituciones de medio ambiente, que facilitan la evaluación del impacto ambiental en la ejecución de proyectos. Integrados con sistemas de adquisición de datos permiten el análisis en tiempo real de la concentración de contaminantes, a fin de tomar las precauciones y medidas del caso. Facilitan una ayuda fundamental en trabajos tales como reforestación, explotaciones agrícolas, estudios de representatividad, caracterización de ecosistemas, estudios de fragmentación, estudios de especies, etc. Equipamiento social: Implementación de aplicaciones SIG dirigidas a la gestión de servicios de impacto social, tales como servicios sanitarios, centros escolares, hospitales,.

(33) centros deportivos, culturales, lugares de concentración en casos de emergencias, centros de recreo, entre otros y suministran información sobre las sedes ya existentes en una determinada zona y ayudan en la planificación en cuanto a la localización de nuevos centros. Un buen diseño y una buena implementación de estos SIG aumentan la productividad al optimizar recursos, ya que permiten asignar de forma adecuada y precisa los centros de atención a usuarios cubriendo de forma eficiente la totalidad de la zona de influencia. Recursos mineros: El diseño de estos SIG facilitan el manejo de un gran volumen de información generada en varios años de explotación intensiva de un banco minero, suministrando funciones para la realización de análisis de elementos puntuales (sondeos o puntos topográficos), lineales (perfiles, tendido de electricidad), superficies (áreas de explotación) y volúmenes (capas geológicas). Facilitan herramientas de modelación de las capas o formaciones geológicas. Ingeniería de Tránsito: Sistemas de Información Geográfica utilizados para modelar la conducta del tráfico determinando patrones de circulación por una vía en función de las condiciones de tráfico y longitud. Asignando un costo a los puntos en los que puede existir un semáforo, se puede obtener información muy útil relacionada con análisis de redes. Demografía: Se evidencian en este tipo de SIG un conjunto diverso de aplicaciones cuyo vínculo es la utilización de las variadas características demográficas, y en concreto su distribución espacial, para la toma de decisiones. Algunas de estas aplicaciones pueden ser: el análisis para la implantación de negocios o servicios públicos, zonificación electoral, etc. El origen de los datos regularmente corresponde a los censos poblacionales elaborados por alguna entidad gubernamental; para el caso de México el organismo encargado de la procuración de datos generales es el Instituto Nacional de Estadística Geografía e Informática, este grupo de aplicaciones no obligan a una elevada precisión, y en general, manejan escalas pequeñas..

(34) GeoMarketing: La base de datos de los clientes potenciales de determinado producto o servicio relacionada con la información geográfica resulta indispensable para planificar una adecuada campaña de marketing o el envío de correo promocional, se podrían diseñar rutas óptimas a seguir por comerciales, anuncios espectaculares, publicidad móvil, etc. Banca: Los bancos son buenos usuarios de los SIG debido a que requieren ubicar a sus clientes y planificar tanto sus campañas como la apertura de nuevas sucursales incluyendo información sobre las sucursales de la competencia. Planimetría: La planimetría tiene como objetivo la representación bidimensional del terreno proporcionándole al usuario la posibilidad de proyectar su trabajo sobre un papel o en pantalla sin haber estado antes en el sitio físico del proyecto. El fin de la planimetría es que el usuario tenga un fácil acceso a la información del predio; por ejemplo, saber qué cantidad de terrenos desocupados se encuentran en el lugar, o qué cantidad de postes telefónicos necesita para ampliar su red, o qué cantidad de cable necesita para llegar hasta un cliente, o emplearlo en soluciones móviles, o utilizarlo como plataforma de archivos GIS. En otras palabras, permite el usuario visualizar de forma clara y con gran exactitud la información que se encuentra dentro de su proyecto. Existen distintos tipos de planimetría, que van de la mas básica a la más completa. La elección del tipo de planimetría depende del tipo de información que el usuario vaya a necesitar para su proyecto. Cartografía Digital 3D: Este tipo de información tridimensional de construcciones civiles, es requerida para realizar, por ejemplo, la planeación de la cobertura de las ondas de radio en una población ubicando los rebotes de ondas radiales entre antenas, optimización de redes, ubicación de antenas, interferencias de radio frecuencia, tendido de líneas de transmisión en 3D; o en el caso de la planeación de un aeropuerto este modelado tridimensional permitiría realizar el estudio de los espacios aéreos que intervienen en el proceso de diseño referenciado, en su caso, la viabilidad técnica de su construcción..

(35) 1.9 Conclusiones parciales A partir lo expuesto en este capítulo se arriba las siguientes conclusiones: - Los SIG constituyen herramientas adecuadas de manejo de información georeferenciada, ya que asocian un conjunto de información gráfica o datos espaciales en forma de planos o mapas a bases de datos digitales, utilizando el modelo de base de datos georrelacional y el manejo de la información se hace de forma integrada. - Los SIG constituyen una herramienta adecuada para dar solución a las tareas de este proyecto. - La creación de un Sistema de Geo-Referencia para la representación espacial de los equipos y medios del OICC-VC facilita la gestión y toma de decisiones a directivos de este Órgano del MININT..

(36) CAPITULO 2. Diseño del Sistema de Georeferencia del OICC de Villa Clara El capitulo está dedicado al diseño del SG-OICC del MININT en Villa Clara. Aquí se especifican los actores, casos de uso, requisitos funcionales y no funcionales del sistema, así como se define la arquitectura a usarse en la aplicación.. 2.1 Requerimientos y necesidades del OICC Entre los principales requisitos definidos con los usuarios se encuentra:. Visualizar en el mapa las unidades del MININT de la provincia. Se requiere que la información se pueda consultar por municipios y por órgano. De estas se desea tener información de las fuerzas que disponen y los medios existentes en cada una de ellas. Las unidades a representar son: -. Contra inteligencia (CI). -. PNR. -. Logística. -. Menores. -. Jefatura. -. Emigración y extranjería. -. Infraestructura y vivienda. -. Identificación y registro. -. Formación y preparación. -. Disciplina. -. Establecimiento penitenciario. -. Cuerpo guardabosque. -. Cuerpo bombero. -. Criminalística. -. Brigada especial. -. Construcciones. -. Agropecuaria. -. DTI.

(37) -. Instrucción penal. Visualizar medios del Departamento de Radio. El sistema debe ser capaz de visualizar de forma exacta los puntos repetidores en el mapa, así como brindar toda la información asociada con los aspectos siguientes: -. Altura sobre nivel del mar. -. Coordenadas. -. Respaldo energético. -. Tipo de local. -. Tipos de torre. -. Potencia. -. Tipo de repetidor. -. Tipo de antena. -. Cobertura. Visualizar medios del Departamento de comunicaciones. Se debe representar en el mapa las pizarras telefónicas. Así como los diferentes tipos de redes con que se cuenta en el órgano, estas son: la red interna del MININT (RIM), la red externa del MININT (REM), la red cerrada y la red de fibra óptica.. Red de fibra óptica, RIM, REM y la red cerrada. Se debe visualizar la información relacionada con: -. Nodos en la provincia. -. Centros técnicos. -. Características de los cables. -. Distancia. Pizarras telefónicas. Se debe visualizar el lugar donde se encuentra, así como mostrar la información referente a: -. Tipo de pizarra. -. Servicios que brinda. -. Área.

(38) Visualizar medios de la unidad técnica. Se requiere la visualización del área atendida por cada técnico y de cada una de estas áreas conocer: -. Medios que dispone. -. Unidad a la que pertenece. -. Conectividad. También se debe visualizar los diferentes puntos de control y en estos tener información de: -. ID. -. Medios posee. -. Conectividad. En este departamento se requiere además la representación de las cámaras de seguridad y de estas conocer: -. ID. -. Ubicación. -. Tipo de cámara. -. IP. Por ultimo se requiere la ubicación del puesto de mando principal y tener información relacionada con: -. ID. -. Medios que posee. 2.2 Requisitos funcionales y no funcionales A continuación se describen los requerimientos funcionales y no funcionales obtenidos a partir del análisis de las necesidades de OICC. El análisis de los requerimientos se realiza en base a especificaciones obtenidas del jefe de Órgano de forma general y de forma más específica de los Jefes por departamentos..

(39) 2.2.1 Requisitos funcionales Los requerimientos funcionales son aquellos que soportan los procesos de: visualización de los medios del departamento de radio, visualización de los medios del departamento de comunicaciones, visualización de los medios de la unidad técnica y la visualización de los medios y fuerza de las unidades operativas. Estos requerimientos cuentan con la aprobación del jefe del producto, quien ha dado la conformidad de los requerimientos. A continuación se describen lo requerimientos del SG-OICC:. Contar con una jerarquía de usuarios que tenga diferente nivel de acceso y privilegios. Cada jefe de departamento tendrá acceso a la visualización de los medios de su departamento. Con la excepción del Jefe de Órgano. que podrá acceder a toda la. información del sistema.. Visualización de los medios del Departamento de Radio La visualización de los medios del departamento de radio es realizada por el jefe del órgano y por el jefe del departamento. El jefe del departamento de radio requiere que el sistema le permita la representación en el mapa. de los puntos repetidores y la. información correspondiente a ellos expuesta en el epígrafe anterior. A continuación se presenta un gráfico en el que se pueden apreciar los casos de uso que componen el proceso de visualización de los medios del departamento de radio.. Figura 6. Diagrama de casos de uso: Visualización de los medios del departamento de radio.

(40) CU1 Visualizar puntos repetidores El usuario puede representar en el mapa los puntos repetidores existentes en la provincia. Al dar clic sobre un repetidor deseado se mostrará una caja de texto con la información correspondiente al mismo.. Visualización de los medios del Departamento de Comunicaciones El jefe del departamento de comunicaciones requiere que el sistema permita representar en el mapa los diferentes tipos de redes que poseen en la institución y la información asociada a estas expuestas en el epígrafe anterior. Las redes a representar son la red interna y externa del MININT (RIM, REM), la red cerrada y la red de fibra óptica. Además se pide la representación de las pizarras telefónica. La visualización de los medios del departamento de comunicaciones es realizada por el jefe del órgano y el jefe del departamento. A continuación se presenta un gráfico en el que se pueden apreciar los casos de uso que componen el proceso visualización de los medios del Departamento de Comunicaciones.. Figura 7. Diagrama de casos de uso: Visualización de los medios del departamento de comunicaciones.

(41) CU2 Visualizar pizarras telefónicas Permite la representación en el mapa de las pizarras telefónicas, al seleccionar una determinada pizarra (con clic), se presenta un cuadro de texto con la información asociada a la misma. Si se desea información de otra pizarra se selecciona de igual forma y se muestran los datos asociados a esta.. CU3 Visualizar redes Visualizar redes como se observa en la figura 7 incluye los siguientes procesos: visualizar RIM, visualizar REM, visualizar red cerrada y visualizar la red de fibra óptica.. CU4 Visualizar RIM Permite la visualización en el mapa de la red interna del MININT, brindando información visual respecto a distancia, centros técnicos, nodos en la provincia etc. Cualquier detalle de se desee conocer, con solo dar clic sobre el lugar de interés se mostrará la información. Por ejemplo suponiendo que se quiere conocer los detalles del un centro técnico determinado se le da clic y mediante un cuadro de texto se mostrará la información.. CU5 Visualizar REM Permite la representación de toda la red externa del MININT incluyendo características de los cables, nodos en la provincia, centros técnicos etc. La información relacionada con centros técnicos, nodos etc., tiene el mismo comportamiento que la RIM.. CU6 Visualizar red cerrada Permite la representación en el mapa de la red brindando información de distancia entre centros técnicos, longitud de determinado tramo de cable, nodos en la provincia, etc. La información relacionada con centros técnicos, nodos etc., tiene el mismo comportamiento que la RIM..

(42) CU7 Visualizar red de fibra óptica El usuario puede representar en el mapa la red de fibra óptica y consultar toda la información que requiera con solo dar clic en la zona de interés. La información relacionada con centros técnicos, nodos, características de lo cables, etc., tiene el mismo comportamiento que la RIM.. Visualización de los medios de la unidad técnica La visualización de los medios de la unidad técnica es realizada por el jefe de órgano y por el jefe de la unidad técnica. El jefe de esta unidad requiere que el sistema le permita visualizar las áreas que atiende cada uno de los técnicos, los diferentes puntos de control, la ubicación exacta de los cámaras de seguridad. (video protección) y determinada. información del puesto de mando principal. A continuación se presenta un gráfico en el que se pueden apreciar los casos de uso que componen el proceso de visualización de los medios de la unidad técnica.. Figura 8. Diagrama de casos de uso: Visualización de los medios de la unidad técnica. CU8 Visualizar área atendida por técnico El usuario puede representar en el mapa las diferentes áreas que atiende un técnico. Para una información más detallada se elige una de las áreas con clic y a través de un cuadro.

(43) de texto se presenta toda la información (medios que dispone, unidad a la que pertenece, etc.) referente al área seleccionada.. CU8 Visualizar puntos de control Permite al usuario la representación de todos los puntos de control en el mapa, con clic sobre el punto que se elija se mostrará toda información asociada al mismo (ID del punto, medios que posee, conectividad).. CU8 Visualizar cámaras de seguridad Se despliega en el mapa la red completa de video protección, con la ubicación exacta de las cámaras de seguridad, al igual que los demás casos para información detallada se elige dando clic sobre cámara en cuestión y se obtiene las características del medio escogido.. CU8 Visualizar puesto de mando principal Permite además de su representación en el mapa, conocer los medios que dispone con solo dar clic en el mismo.. Visualización de Unidades del MININT La visualización de las unidades del MININT es realizada por el Jefe de Órgano y por los jefes de cada departamento. Se requiere la representación de las unidades por municipios y por órgano. A continuación se presenta un gráfico en el que se pueden apreciar los casos de uso que componen el proceso de visualización de las unidades del MININT..

(44) Figura 9. Diagrama de casos de uso: Visualización de las unidades del MININT. CU9 Visualizar unidades del MININT por municipio Permite escoger en una lista desplegable el municipio que se desea representar en el mapa, escogido uno se visualizan todas las unidades existentes en el municipio. La información de cada unidad se consulta con clic sobre la cual se quiere tener detalles. Por ejemplo si en la lista desplegable se escoge el municipio. Santo Domingo, se. representan en el mapa todas las unidades que pertenecen al municipio. La información asociada a una unidad determinada se obtiene con clic en ella.. CU9 Visualizar unidades operativas por órgano De igual forma permite elegir en una lista desplegable el órgano que se desea representar (CI, PNR, Jefatura, etc.). Con la selección de un órgano se presentan en el mapa las unidades en la provincia pertenecientes a esa especialidad. La información de una unidad en particular se obtiene seleccionándola con un clic. Por ejemplo si se escoge el órgano jefatura se presentan en el mapa todas las unidades de la jefatura en la provincia (no a nivel de municipio como anteriormente).. CU10 Autenticar usuario El proceso de autenticar usuario es realizado por el servidor de aplicaciones WebLogic. En el momento de creación del usuario se especifica su rol y así se logra la distinción deseada para cada usuario..

(45) 2.2.2 Requisitos no funcionales Interfaz de usuario. El sistema tendrá una interfaz amigable, según el perfil de cada usuario se debe habilitar o deshabilitar las opciones correspondiente. Seguridad y privacidad. Se debe restringir la información a ser mostrada a los usuarios según su rol. Se debe restringir las operaciones según el tipo de rol que posea el usuario que ingrese al sistema. Disponibilidad. El sistema debe estar disponible en cualquier momento que el usuario lo requiera. Para garantizar la disponibilidad del sistema, se debe de contar con servidores que cumplan con las especificaciones técnicas mínimas de hardware. Confiabilidad. Debe mantenerse la consistencia de los datos en correspondencia con la realidad. Se debe contar con un servidor de respaldo en caso de que el servidor principal falle. Se debe mantener una copia de seguridad de la base de datos para mantener la integridad de la información. Requerimientos de desarrollo. Para el desarrollo del sistema se usa la metodología RUP que nos provee los estándares necesarios para producir un software de calidad y así cumplir con la expectativa del usuario.. Las tareas de modelamiento y diseño del sistema se realizan bajo los estándares de UML (Unified Modeling Language) en el ambiente proporcionado por Visual Paradigm. El sistema deberá funcionar contra la base de datos Oracle11g usando las funcionalidades del paquete Oracle Spatial para la visualización de datos geométricos. A continuación se mencionan cada uno de los elementos que participaran en la implementación de la aplicación: -. Gestor de base de datos: Oracle 11g con el paquete Oracle Spatial.. -. Servidor geográfico: Mapviewer Versión :11_B091006. -. Servidor de aplicación: Oracle Weblogic Server 11g Versión :10.3.3.0. -. Plataforma de desarrollo: JDK 1.6.0_12.. -. Lenguaje de desarrollo: Java.. -. IDE de desarrollo: JDeveloper 11g Versión: 11.1.1.4.0.