Calidad de un Catastro de Redes en gvSIG - NTC 5048

EVALUACIN DE PARMETROS DE CALIDAD DE LA INFORMACIN DE UN CATASTRO DE REDES DE ACUEDUCTO, EN UN AMBIENTE DE SOFTWARE LIBRE

MARA FERNANDA HIDALGO ZARAMA MARIO ANDRS MORENO BULLA

UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOS DE CALDAS FACULTAD DE INGENIERA PROYECTO CURRICULAR INGENIERA CATASTRAL Y GEODESIA BOGOT D.C. 2011

EVALUACIN DE PARMETROS DE CALIDAD DE LA INFORMACIN DE UN CATASTRO DE REDES DE ACUEDUCTO, EN UN AMBIENTE DE SOFTWARE LIBRE

MARA FERNANDA HIDALGO ZARAMA MARIO ANDRS MORENO BULLA

Proyecto de grado para optar el ttulo en Ingeniera Catastral y Geodesia

Director: Ing. GERMN CIFUENTES CONTRERAS

UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOS DE CALDAS FACULTAD DE INGENIERA PROYECTO CURRICULAR INGENIERA CATASTRAL Y GEODESIA BOGOT D.C. 2011

NOTA DE ACEPTACIN: ______________________________ ______________________________ ______________________________ ______________________________ ______________________________ ______________________________ ______________________________ ______________________________

_____________________________ FIRMA DEL DIRECTOR

_____________________________ FIRMA DEL JURADO

_____________________________ FIRMA DEL JURADO

BOGOT D.C.; 23 DE MAYO DE 2011

AGRADECIMIENTOS

En primera instancia agradecemos a nuestros padres, quienes con su excelente trabajo y constante esfuerzo son y seguirn siendo parte fundamental dentro de nuestro proceso de formacin tica, personal y profesional, y gracias a ellos tenemos gran fortaleza para alcanzar nuestras metas y lograr nuestros objetivos. A nuestro director de proyecto, profesor Germn Cifuentes, por su excelente rol de docencia y colaboracin en el desarrollo del proyecto, a el profesor William Pachn por su paciencia y grandes aportes tericos y tcnicos, fundamentales para la ptima culminacin del proyecto, a la profesora Yenny Espinosa por su colaboracin, disposicin y solucin de dudas existentes en la ejecucin del mismo. Finalmente a toda la comunidad acadmica, docentes, compaeros de clase, funcionarios, los cuales de cierto modo aportaron para la realizacin del presente documento, y nos permitieron con sus conocimientos y cooperacin el ser profesionales en Ingeniera Catastral y Geodesia.

A la seora Rosa Stella y al seor Ricardo, por ser mi apoyo, mis amigos y mis Padres. Mara F.

A el seor Guillermo Alfonso, quien dentro de su labor su mejor impresin es la de ser Padre. Andrs

CONTENIDO

INTRODUCCIN .......................................................................................................11 CAPTULO 1. PRELIMINARES................................................................................14 DEFINICIN DEL PROBLEMA................................................................................14 JUSTIFICACIN .......................................................................................................15 OBJETIVO GENERAL ..............................................................................................17 OBJETIVOS ESPECFICOS ....................................................................................17 CAPITULO 2. MARCO TERICO............................................................................18 2.12.1.1 2.1.2 2.1.3

SISTEMA DE ACUEDUCTO .........................................................................18Qu es un sistema de Acueducto? ............................................................................ 18 Elementos que componen una Red de Acueducto ....................................................... 18 Servicio pblico domiciliario de acueducto ................................................................... 22

2.2

CATASTRO DE REDES DE ACUEDUCTO .................................................22

2.2.1 Qu es un Catastro de Redes de Acueducto? ........................................................... 22 2.2.2 Estructura de una Base de Datos Geogrfica (B.D.G.) de un Catastro de Redes de Acueducto................................................................................................................................ 23 2.2.3 Por qu es importante un Catastro de Redes de Acueducto? .................................... 24

2.32.3.1 2.3.2 2.3.3

SISTEMAS DE INFORMACIN GEOGRFICA ..........................................25Dato Geogrfico .......................................................................................................... 25 Sistema de Informacin Geogrfica ............................................................................. 25 Base de Datos Geogrfica ........................................................................................... 26

2.42.4.1 2.4.2 2.4.3 2.4.4 2.4.5

SOFTWARE LIBRE .......................................................................................26Software Libre ............................................................................................................. 26 Tipos de Licencia de Software Libre ............................................................................ 27 Software Open Source ................................................................................................ 29 gvSIG .......................................................................................................................... 29 Postgres PostGIS ..................................................................................................... 29

2.52.5.1 2.5.2

CALIDAD DE LA INFORMACIN GEOGRFICA ......................................30Calidad ........................................................................................................................ 30 Parmetros de Calidad de Informacin Geogrfica ...................................................... 30

2.6 PROCEDIMIENTO PARA LA EVALUACIN DE CALIDAD DE LA INFORMACIN GEOGRFICA ...............................................................................32 REFERENCIA NORMATIVA .........................................................................41 2.7 CAPITULO 3. METODOLOGA................................................................................43 3.1 CONCEPTUALIZACIN................................................................................453.2.1 Conceptualizacin de Problemtica Encontrada .......................................................... 45 3.2.2 Determinacin de Usuarios y Necesidades .................................................................. 45 3.2.3 Evaluacin de Herramientas SIG existentes, para la evaluacin de Parmetros de Calidad. ................................................................................................................................... 45 3.2.4 Ventajas y Desventajas de Software libre, gvSIG y PostGIS. ...................................... 49 3.2.5 Informacin Inicial........................................................................................................ 51

3.23.2.1 3.2.2 3.2.3

DISEO ..........................................................................................................52Metodologa para el Cargue y Manejo de la informacin .............................................. 52 Diseo de interfaz Grfica de Usuario (GUI) ................................................................ 53 Diseo para generacin del Reporte de Campo........................................................... 58

3.33.3.1 3.3.2 3.3.3 3.3.4 3.3.5 3.3.6

IMPLEMENTACIN .......................................................................................60Identificacin de la IDE y lenguaje de Programacin .................................................... 60 Desarrollo y Programacin de herramienta CalidadCR. ............................................... 60 Determinacin de Salidas y productos Finales ............................................................. 82 Realizacin de Pruebas para el aplicativo CalidadCR .................................................. 82 Evaluacin de Calidad del Catastro de Redes de San Andrs de Tumaco ................... 87 Anlisis de Resultados ................................................................................................ 88

CAPITULO 4. EVALUACIN DE CALIDAD CASO DE ESTUDIO ........................89 4.1 4.2 DESCRIPCIN GEOGRFICA DEL REA DE ESTUDIO. ........................89 PROCEDIMIENTO PARA LA EVALUACIN DE CALIDAD. .....................90

4.2.1. Especificacin del conjunto de Datos de Acuerdo con el alcance de la evaluacin. ...... 90 4.2.2. Identificacin de los elementos, subelementos y nivel de la medicin de la calidad, aplicables al conjunto de datos seleccionado. .......................................................................... 90 4.2.3. Identificacin del indicador de calidad de los datos ...................................................... 94 4.2.4. Seleccin del mtodo de evaluacin de la calidad de los datos. ................................... 95 4.2.5. Determinacin los resultados de la evaluacin. ............................................................ 95 4.2.6. Determinacin de los niveles de conformidad. ............................................................. 95 4.2.7. Reporte de los resultados de la Evaluacin de Calidad ................................................ 97 4.2.8. Reporte de Calidad de los Datos. ................................................................................ 97

4.34.3.1 4.3.2

EVALUACIN DE CALIDAD: TOTALIDAD ................................................97Totalidad Grfica ......................................................................................................... 97 Totalidad Atributiva ...................................................................................................... 98

4.44.4.1 4.4.2 4.4.3

EVALUACIN DE CALIDAD: CONSISTENCIA ........................................100Consistencia Topolgica: ........................................................................................... 101 Consistencia de Dominio: .......................................................................................... 101 Consistencia Conceptual ........................................................................................... 102

4.54.5.1 4.5.2

EVALUACIN DE CALIDAD: EXACTITUD DE POSICIN. ....................103Exactitud de Posicin X,Y.......................................................................................... 103 Exactitud de Posicin Z ............................................................................................. 104

4.6

EVALUACIN DE CALIDAD: EXACTITUD TEMTICA. .........................104Exactitud Temtica por Clasificacin.......................................................................... 105 Exactitud Temtica por Atributos ............................................................................... 105

4.6.1. 4.6.2.

CAPITULO 5. ANLISIS DE RESULTADOS .......................................................107 5.1 5.2 5.3 5.4 TOTALIDAD .................................................................................................108 CONSISTENCIA ..........................................................................................108 EXACTITUD DE POSICIN ........................................................................109 EXACTITUD TEMTICA .............................................................................109

CAPITULO 6. CONCLUSIONES ............................................................................111 CAPITULO 7. RECOMENDACIONES ...................................................................113

ANEXOS ..................................................................................................................114 GLOSARIO ..............................................................................................................115 BIBLIOGRAFA .......................................................................................................116

LISTA DE TABLAS Pg. Tabla 1. Accesorios de Acueducto ...........................................................................20 Tabla 2. Estructuras Especiales de Acueducto ........................................................21 Tabla 3. Modelos de B.D.G. de Un Catastro de Redes de Acueducto ...................23 Tabla 4. Herramientas en ArcGIS para validacin de Redes ..................................46 Tabla 5. Descripcin General de la Informacin Inicial ...........................................52 Tabla 6. Atributos inspeccionados ............................................................................59 Tabla 7. Descripcin de Archivos necesarios para Entorno de Programacin .......60 Tabla 8. Descripcin de las entidades de la B.D.G ..................................................61 Tabla 9. Medida de los Atributos y dominio asosiado ..............................................62 Tabla 10. Matriz de Conectividad LNEA- LNEA .....................................................69 Tabla 11. Matriz de Cardinalidad LNEA-NODO ......................................................70 Tabla 12. Reglas Lgicas para la Red de Acueducto. .............................................71 Tabla 13. Estndar NSSDA para clculo de Exactitud de Posicin X,Y .................77 Tabla 14. Estndar NSSDA para clculo de Exactitud de Posicin Z.....................78 Tabla 15. Limites San Andrs de Tumaco ...............................................................90 Tabla 16. Elementos y Subelementos evaluados para el conjunto de datos .........90 Tabla 17. Informacin Total de la Red de Acueducto en Tumaco ..........................91 Tabla 18. Alcance de la medicin por Parmetro de Calidad..................................94 Tabla 19. Indicadores de calidad por subelementos. ...............................................94 Tabla 20. Mtodo de Evaluacin. .............................................................................95 Tabla 21. Totalidad Grfica Hidrantes, Vlvulas y Estructuras Especiales ............97 Tabla 22. Totalidad Atributiva Hidrantes ...................................................................98 Tabla 23. Totalidad Atributiva Vlvulas ....................................................................98 Tabla 24. Totalidad Atributiva Estructuras Especiales .............................................99 Tabla 25. Totalidad Atributiva Accesorios ................................................................99 Tabla 26. Totalidad Atributiva Semicodos ................................................................99 Tabla 27. Totalidad Atributiva Lnea Presurizada ..................................................100 Tabla 28. Totalidad Atributiva Lnea Lateral ...........................................................100 Tabla 29. Consistencia Topolgica .........................................................................101 Tabla 30. Consistencia de Dominio ........................................................................101 Tabla 31. Consistencia Conceptual Subtipos .........................................................102 Tabla 32. Consistencia de Conceptual Dimetros .................................................102 Tabla 33. Consistencia de Conceptual Clase ........................................................102 Tabla 34. Exactitud de Posicin X,Y .......................................................................103 Tabla 35. Exactitud de Posicin Z Vlvulas ...........................................................104 Tabla 36. Exactitud Temtica por Clasificacin, Hidrantes ...................................105 Tabla 37. Exactitud Temtica por Clasificacin, Vlvulas .....................................105 Tabla 38. Exactitud Temtica por Clasificacin, E. Especiales .............................105 Tabla 39. Exactitud Temtica por Atributos Hidrantes ...........................................105 Tabla 40. Exactitud Temtica por Atributos Estructuras Especiales .....................106 Tabla 41. Exactitud Temtica por Atributos Vlvulas .............................................106 Tabla 42. Exactitud Temtica por Atributos Vlvulas .............................................107

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LISTA DE FIGURAS Pg. Figura 1. Muestra los inconvenientes generados al no tener una informacin del Catastro de Redes de Acueducto de Calidad. Error en el parmetro de Exactitud de Posicin y Completitud. ........................................................................................15 Figura 2. Esquema bsico de un sistema de Acueducto. ........................................18 Figura 3. Tuberas de Acueducto..............................................................................19 Figura 4. Vlvula Acueducto .....................................................................................19 Figura 5. Hidrante Acueducto ...................................................................................20 Figura 6. Semicodo 45 Acueducto ..........................................................................21 Figura 7. Cajilla de Vlvulas ......................................................................................21 Figura 8. Anclaje para accesorio Tee .......................................................................22 Figura 9. Esquema bsico de un Catastro de Redes de Acueducto.......................22 Figura 10. Proceso de Evaluacin para Totalidad Grfica ...................................33 Figura 11. Proceso de Evaluacin para Totalidad Atributiva ................................34 Figura 12. Proceso de Evaluacin para Consistencia Lgica Conceptual...........35 Figura 13. Proceso de Evaluacin para Consistencia Lgica Dominios ..............36 Figura 14. Proceso de Evaluacin para Consistencia Lgica Topolgica ...........37 Figura 15. Proceso de Evaluacin para Exactitud de Posicin - Absoluta .............38 Figura 16. Proceso de Evaluacin para Exactitud Temtica Clasificacin ..........39 Figura 17. Proceso de Evaluacin para Exactitud Temtica Atributos ................40 Figura 18. Flujo Grama del proceso de Evaluacin de Calidad ..............................41 Figura 19. Flujo grama de metodologa utilizada .....................................................44 Figura 20. Seccion de una Red de Acueducto .........................................................47 Figura 21. Aplicacin de Valdate Features - ArcGIS ..............................................48 Figura 22. Vista Inicial de la Herramienta CalidadCR ..............................................54 Figura 23. Vista Inicial de la opcin Cargue Datos de la Herramienta CalidadCR .54 Figura 24. Vista Inicial de la opcin Cargue Reporte de la Herramienta CalidadCR ..................................................................................................................54 Figura 25. Vista Inicial de la opcin Totalidad de la Herramienta CalidadCR ........55 Figura 26. Vista Inicial de la opcin Consistencia de la Herramienta CalidadCR ...56 Figura 27. Vista Inicial de la opcin Exactitud Posicin de la Herramienta CalidadCR ..................................................................................................................57 Figura 28. Vista Inicial de la opcin Exactitud Temtica de la Herramienta CalidadCR ..................................................................................................................58 Figura 29. Capas y Atributos Base de Datos ...........................................................61 Figura 30. Dominios Base de Datos .........................................................................62 Figura 31. Subtipos de cada capa ............................................................................63 Figura 32. Entorno Eclipse para Cargue Datos ........................................................649

Figura 33. Entorno Eclipse para Creacin Base de Datos .....................................65 Figura 34. Entorno Eclipse para Cargue Reporte ....................................................66 Figura 35. Proceso de la Herramienta para la evaluacin de Totalidad grfica .....66 Figura 36. Proceso de la Herramienta para la evaluacin de Totalidad atributiva .67 Figura 37. Entorno Eclipse para Totalidad ...............................................................67 Figura 38. Estructura bsica para evaluar Consistencia Conceptual.....................71 Figura 39.Proceso de la Herramienta CalidadCR para evaluar Consistencia Conceptual - Subtipo .................................................................................................72 Figura 40. Proceso de la Herramienta CalidadCR para evaluar Consistencia Conceptual Clase ...................................................................................................73 Figura 41. Proceso de la Herramienta CalidadCR para evaluar Consistencia Conceptual Dimetros ............................................................................................74 Figura 42. Proceso de la Herramienta CalidadCR para evaluar Consistencia Topolgica .................................................................................................................75 Figura 43. Proceso de la Herramienta CalidadCR para evaluar Consistencia de Dominio ......................................................................................................................76 Figura 44. Entorno Eclipse para Consistencia .........................................................77 Figura 45. Proceso de la Herramienta CalidadCR para evaluar Exactitud de Posicin......................................................................................................................79 Figura 46. Entorno Eclipse para Exactitud de Posicin ...........................................80 Figura 47. Proceso de la Herramienta CalidadCR para evaluar Exactitud Temtica - Atributos ...................................................................................................................81 Figura 48. Proceso de la Herramienta CalidadCR para evaluar Exactitud Temtica - Clasificacin.............................................................................................................81 Figura 49. Entorno Eclipse para Exactitud Temtica ...............................................82 Figura 50. Error de separador de decimal ................................................................83 Figura 51. Error en los dimetros con carcter comillas () .....................................84 Figura 52. Error de decimales ...................................................................................85 Figura 53. Solucin para presentacin de decimales .............................................85 Figura 54. Consulta y reporte no satisfactorio..........................................................85 Figura 55. Aplicacin del mtodo toLowerCase() ..................................................86 Figura 56. Error de Tabla ya existente .....................................................................87 Figura 57. Instruccin Try para creacin de tablas ................................................87 Figura 58. Localizacin general del Municipio de San Andrs de Tumaco ............89 Figura 59. Cdigos de Tamao de Muestras ...........................................................93 Figura 60. Tamao de Muestra Final ........................................................................93

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INTRODUCCIN

Desde la antigedad para el ser humano ha sido de gran importancia establecerse en un territorio de ptimas condiciones que supla sus necesidades bsicas y que garantice el normal desarrollo de las actividades en su vida cotidiana, por tal motivo busca la manera de modificar el territorio, para poder vivir plenamente, por consiguiente disea ciudades y establece sistemas dentro de estas, que garanticen la comodidad y bienestar de sus habitantes.

Cada uno de estos sistemas dentro de la ciudad, juega un papel importante ya que permiten que la ciudad mantenga su flujo normal y constante, y brindan a sus ciudadanos la satisfaccin de las necesidades demandadas, dentro de estos sistemas se encuentran Transporte, Vivienda, Atencin de Emergencias, Seguridad, Comunicaciones, el sistema de Servicios Pblicos Domiciliarios entre otros, siendo este ltimo uno de los ms importantes.

En la Repblica de Colombia desde la Constitucin Poltica de 1991 Los servicios pblicos son inherentes a la finalidad social del Estado. Es deber del Estado asegurar su prestacin eficiente a todos los habitantes del territorio nacional podrn ser prestados por el Estado, directa o indirectamente, por comunidades organizadas, o por particulares. 1, por otro lado Ser objetivo fundamental de su actividad la solucin de las necesidades insatisfechas de salud, de educacin, de saneamiento ambiental y de agua potable. Para tales efectos, en los planes y presupuestos de la Nacin y de las entidades territoriales, el gasto pblico social tendr prioridad sobre cualquier otra asignacin. 2

Para dar cumplimiento a dicho mandato consagrado en Constitucin de 1991, se emprende la tarea de disear un documento que regule y normalice la prestacin de cada uno de los servicio pblicos domiciliarios, en particular para el Servicio de Acueducto, la Resolucin No. 1096 de 17 de Noviembre de 2000 Por la cual se adopta el Reglamento Tcnico para el sector de Agua Potable y Saneamiento

1

Constitucin Poltica de Colombia. Capitulo 5 DE LA FINALIDAD SOCIAL DEL ESTADO Y DE LOS SERVICIOS PBLICOS, Articulo 365. 1991. 2 Ibd., Articulo 366.

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Bsico RAS. El cual tiene por objeto sealar los requisitos tcnicos que deben cumplir los diseos, las obras y procedimientos correspondientes al Sector de Agua Potable y Saneamiento Bsico y sus actividades complementarias, dentro de este documento se precisa que para la prestacin del Servicio Pblico Domiciliario de Acueducto se debe contar con un Catastro de la Red actualizado que incluya el inventario de las tuberas y accesorios que componen la red, especificando su localizacin y una serie de atributos indispensables en la optima prestacin del servicio.

Atendiendo a los requerimientos tcnicos establecidos por el RAS 2000, las empresas prestadoras del Servicios Pblico Domiciliario de Acueducto realizan el Catastro de las Redes, capturando grandes volmenes de informacin acerca de la red, vital para el desarrollo de las actividades de la empresa pero de complejo almacenamiento, utilizacin, administracin y anlisis. Esta informacin al ser una representacin de un objeto o un fenmeno existente en la realidad que tiene una posicin dentro del espacio debe ser catalogada como informacin geogrfica por ende debe ser capturada, almacenada, administrada, utilizada y analizada de manera espacial, ya que de esta dependen la toma de diferentes decisiones para la empresa en busca de la ptima prestacin del servicio.

Por tal razn la mejor opcin para administrar la informacin resultante de un Catastro de Redes de Acueducto son los Sistemas de Informacin Geogrfica ya que permiten integrar, almacenar, editar, analizar, compartir y mostrar informacin geogrficamente referenciada; en la mayora de los casos la informacin de la red est contenida en una Base de Datos Geogrfica (BDG) ya que esta almacena cada uno de los elementos que la componen, su ubicacin espacial y los atributos asociados a los mismos, de igual manera mantiene las relaciones espaciales (Topologa) que debe cumplir la red como una coleccin de lneas y nodos (conectividad) para garantizar que el fluido circule por esta de manera normal en cada uno de sus tramos adems de representar de manera Grfica la localizacin de las tuberas (lneas) y accesorios (nodos) de la red de Acueducto.

Ya que la informacin almacenada en la BDG debe ser equivalente a la realidad o en su defecto a una muy buena aproximacin de la misma, las entidades prestadoras del servicio de Acueducto deben garantizar que esta informacin geogrfica sea correcta, exacta y precisa es decir presente bajos ndices de error o desfase de la realidad ya que de no ser as la toma de decisiones resulta ser mucho ms compleja y los resultados o productos entregables de poca confiabilidad. Es por esto que al ser generadoras de informacin geogrfica y ms cuando de esta informacin depende un servicio para la comunidad, las entidades prestadoras del Servicio Pblico Domiciliario de Acueducto estn en la obligacin de garantizar que la informacin del Catastro de Redes cumpla con ciertos12

Parmetros de Calidad realizando una evaluacin peridica en donde se cuantifique el estado, validez y calidad de dicha informacin.

Aunque en la actualidad se realiza la evaluacin de calidad de la informacin, este proceso resulta ser complejo, demorado y en algunos casos incompleto, ya que no existe una herramienta SIG que evalu de manera completa cada uno de los parmetros de Calidad y arroje resultados concisos en el menor tiempo posible, convirtindose el proceso de evaluacin en un cadena de procesos con diferentes herramientas que demandan ms recursos econmicos, fsicos y humanos. Por otro lado, otro punto en contra se atribuye a que gran parte de las herramientas SIG existentes en el mercado son de carcter comercial y su potencialidad es directamente proporcional al costo de su licenciamiento, es decir a mejor funcionalidad mayor costo.

Dentro del presente proyecto se pretende mostrar la implementacin de una herramienta SIG en software libre como lo es gvSIG 1.9 y Postgres PostGIS, que garantiza la Evaluacin de Calidad de un Catastro de Redes de Acueducto basado en cada uno de los parmetros como lo son Totalidad, Consistencia Lgica, Exactitud Posicional y Exactitud Temtica, de manera fcil, rpida y econmica. De este modo, se presenta un reporte que describe el estado y calidad de la informacin almacenada en la BDG del Catastro de Redes de Acueducto de un municipio especfico que sirve como rea de estudio, para este caso, el municipio de San Andrs de Tumaco departamento de Nario.

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CAPTULO 1. PRELIMINARES

DEFINICIN DEL PROBLEMA

A medida en que avanza el mundo actual, los volmenes de informacin y las herramientas para el manejo y administracin de esta crecen proporcionalmente con relacin a la enorme cantidad de bienes y servicios que demanda la humanidad para satisfacer sus necesidades bsicas, para el mbito de la informacin geogrfica el fenmeno no es ajeno, encontrndose actualmente en el mercado innumerables herramientas, software, aplicativos y hardware que intentan cada da ser los pioneros en cobertura ofreciendo a los usuarios una completa gama de utilidades que pretenden acomodarse a sus necesidades.

Sin embargo, para la evaluacin de calidad de la informacin geogrfica, cualquiera que sea su productor, no existe un herramienta o aplicativo que realice este procedimiento de manera completa y concisa. Si bien existen, herramientas que al utilizarlas de manera conjunta y en procedimientos secuenciales, pueden brindar un aproximado de la evaluacin de calidad de la informacin, estas dilatan el proceso convirtindolo en complejo y que lleva bastante tiempo, lo que perjudica a las entidades prestadoras del Servicio Pblico de Acueducto pues de esta informacin resultante del Catastro de Redes y del grado de confiablidad y calidad de la misma, dependen diferentes reas como Operativa, mantenimiento preventivo, correctivo, urbanizadores y constructores, usuarios, etc.; que al no tener una informacin de calidad llevan a que la empresa incurra en fallas en la prestacin del servicio lo que puede ocasionar sanciones en contra de la entidad.

Por otro lado, las herramientas SIG utilizadas actualmente para realizar la evaluacin de Calidad del Catastro de Redes de Acueducto son de carcter comercial lo que implica algn tipo de licencia para su uso y manejo, es decir, realizar una inversin econmica, por lo general de alto costo, para poder acceder a las utilidades que ofrecen estos productos, problema que enfrentan algunas entidades prestadoras del servicio de Acueducto ya que no cuentan con los recursos necesarios para invertir en tan elevados costos. Aunque una de las mejores opciones es hacer uso de herramientas y software de carcter libre, los cuales llegan a tener la misma funcionalidad y potencia de cualquier herramienta de tipo comercial, a los usuarios que manejan informacin geogrfica les produce un poco de desconfianza ya que para este tipo de herramientas no se presenta ningn tipo de soporte y el desarrollo es demasiado escaso comparado con los software de tipo comercial.

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JUSTIFICACIN

Es necesario entender la importancia que ha tomado la informacin geogrfica dentro de cada una de las actividades de la humanidad y ms aun cuando de esta informacin depende la toma de decisiones para el beneficio de la poblacin. De este modo la informacin del Catastro de Redes en la prestacin del Servicio Pblico Domiciliario de Acueducto, as como se muestra en la figura 1., es de vital importancia ya que al no contar con una informacin de calidad se generan una serie de inconvenientes tanto para la entidad prestadora del servicio como para sus usurarios.

Figura 1. Muestra los inconvenientes generados al no tener una informacin del Catastro de Redes de Acueducto de Calidad. Error en el parmetro de Exactitud de Posicin y Completitud.

Por lo tanto, es indispensable realizar una constante revisin y evaluacin de calidad de la informacin resultante del Catastro de Redes de Acueducto, ya que al ser informacin geogrfica debe cumplir con ciertos parmetros que garanticen a los usuarios finales un producto confiable y preciso.

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Con el fin de optimizar los procesos y la presentacin de resultados para la evaluacin de Calidad del Catastro de redes de Acueducto, se gener un aplicativo en un ambiente de software libre (gvSIG 1.9, Postgres PostGIS y Eclipse plataforma de desarrollo Open Source basada en lenguaje Java. 3) el cual evala de manera completa y tcnica cada uno de los parmetros de calidad que debe cumplir la informacin geogrfica; por otro lado, segn los resultados obtenidos se generan los respectivos reportes que exponen el estado y los indicadores de calidad que tiene la informacin analizada. De este modo se pretende incentivar a la comunidad acadmica a generar y promover desarrollos en el ambiente de software libre el cual lentamente va tomando fuerza dentro del mbito del manejo, administracin y anlisis de la informacin geogrfica, de igual forma en que se perfila al Ingeniero Catastral y Geodesta como un profesional integro capaz de disear e implementar herramientas que dan solucin a una problemtica especfica en beneficio de la comunidad.

3

ECLIPSE (2.1) Y JAVA. Departamento de Informtica, Universidad de Valencia, 2004

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OBJETIVO GENERAL

El objetivo general dispuesto para este proyecto de grado es el siguiente: Realizar la Evaluacin de los Parmetros de Calidad de la Informacin de un Catastro de Redes de Acueducto, por medio de un Herramienta SIG en software libre: gvSIG 1.9 y Postgres PostGIS.

OBJETIVOS ESPECFICOS

Dentro de los objetivos especficos se tienen:

Mostrar la importancia que tiene la informacin geogrfica de un Catastro de Redes de Acueducto dentro de los diferentes procesos y actividades en la prestacin del servicio pblico domiciliario.

Evaluar las ventajas y desventajas del software libre gvSIG 1.9 y Postgres PostGIS en el desarrollo e implementacin de aplicativos SIG.

Desarrollar una Interfaz Grfica de Usurario en gvSIG 1.9 que optimice el proceso de Evaluacin de los Parmetros de Calidad de la informacin de un Catastro de Redes de Acueducto.

Optimizar los tiempos de respuesta para validar los parmetros de calidad del Catastro de Redes de Acueducto.

Elaborar los Casos de Uso en el desarrollo de la Interfaz Grfica de Usuario en gvSIG 1.9.

Realizar un reporte del estado y resultados de calidad de la informacin del Catastro de Redes de Acueducto del Municipio de San Andrs de Tumaco.

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CAPITULO 2. MARCO TERICO

2.1 Sistema de Acueducto 2.1.1 Qu es un sistema de Acueducto? El acueducto es un sistema o conjunto de sistemas de irrigacin, que permite transportar agua en forma de flujo continuo desde un lugar en el que sta es accesible en la naturaleza, hasta un punto de consumo distante 4. En la figura 2. se muestra el esquema bsico de un sistema de acueducto.

Figura 2. Esquema bsico de un sistema de Acueducto.

2.1.2 Elementos que componen una Red de Acueducto Las redes de Acueducto se componen de una serie de elementos que permiten el transporte y circulacin del fluido en los diferentes tramos de la misma, el paso o

GMEZ DE SOMORROSTRO, Andrs. El acueducto y otras antigedades de Segovia. Madrid. 1950.

4

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no paso del fluido, la normalizacin del flujo, entre otros, que hacen que el sistema funcione de manera armnica para la prestacin del servicio de agua potable. Los elementos de Acueducto, se pueden clasificar en dos categoras iniciales, elementos activos de la red y elementos pasivos, los elementos activos son aquellos en los cuales pasa el fluido, es decir intervienen directamente en el transporte del agua a distribuir, por ejemplo tubos y vlvulas; por otro lado, los elementos pasivos son aquellos que aunque estn presentes en el recorrido de la red y tienen algn tipo de funcin especfica, no tienen un contacto directo con el fluido, dentro de estos encontramos cajillas de vlvulas, anclajes (estructura que evita la vibracin de los elementos activos por el paso fuerte del fluido), antenas de elementos operados de manera remota, etc. Dentro de los elementos activos generales se pueden encontrar: Tubos: Elementos de forma cilndrica, hueco por dentro, generalmente abierto en ambos extremos, por donde circula el fluido para su transporte, se encuentra en diferentes dimetros y materiales segn los requerimientos de la red y de la cobertura en la prestacin del servicio, estos tubos pueden ser llamados lneas presurizadas o lneas laterales. La Figura 3. muestra un ejemplo de tuberas de acueducto.

Figura 3. Tuberas de Acueducto

Vlvulas: Es un elemento con el cual se puede iniciar, detener o regular la circulacin (paso) del agua, permite cerrar tramos especficos, para realizar la reparacin de daos en la red y realizar sectorizaciones para proporcionar el lquido en diferentes reas de prestacin del servicio; estas vlvulas pueden ser Genricas, de Mariposa, de Compuerta entre otras. La Figura 4. Muestra un ejemplo de vlvula para el sistema de Acueducto.

Figura 4. Vlvula Acueducto

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Accesorios: Son los elementos que permiten unir dos o hasta cuatro tubos dando continuidad a las red en funcin de mayor cobertura del servicio, permiten el cambio de direccin de la tubera, y as mismo la distribucin del agua en los diferentes sectores del rea de prestacin del servicio. Dentro de estos elementos encontramos, codo (une dos tubos formado un ngulo de 90 grados), Tee (permite unir tres tubos uno de entrada y dos de salida), reduccin (une dos tubos de diferente dimetro), Cruz (permite unir cuatro tubos, uno de entrada y tres de salida), unin (une dos tubos de igual dimetro), tapn (cierra los extremos de la tubera para terminar el tramo de red). La tabla 1. muestra imgenes de los accesorios de acueducto.Tabla 1. Accesorios de Acueducto

Codo

Tee

Reduccin

Cruz

Unin

Tapn

Hidrantes: Son los elementos diseados para la captacin de agua en respuesta a un incendio, de igual manera sirven para realizar la limpieza de las tuberas vaciando los tubos de todo tipo de sedimentos contenidos en el lquido. La figura 5. Muestra un hidrante.

Figura 5. Hidrante Acueducto

Estructuras Especiales: Son elementos diseados para funciones especiales dentro de la red, la mayora de estos elementos sirve para prevenir, mitigar y corregir ciertos comportamientos del fluido que podran afectar la integridad de la red y el flujo normal del lquido en todos y cada uno de sus tramos. Dentro de las funciones esta, el sacar las burbujas del fluido ocasionadas por las filtraciones de aire en las tuberas, mantener una nica direccin del fluido, filtrar el liquido almacenando los elementos slidos de este, almacenar grandes volmenes de agua, entre otros, a continuacin la en la tabla 2. se presentan algunas estructuras especiales de Acueducto.

20

Tabla 2. Estructuras Especiales de Acueducto

Ventosa

Purga

Cheque

Filtro

Tanque

Semicodos: Estos elementos sirven para cambiar la direccin de la tuberas en ngulos de menores proporciones, es decir permiten unir dos tubos formando entre ellos ngulos de 45, 22.5 y 11.25, a continuacin la en la figura 6. se muestra un semicodo de acueducto

Figura 6. Semicodo 45 Acueducto

Por otro lado, los elementos pasivos bsicos que se pueden encontrar, son: Cajillas: son las estructuras que alberga o contiene algn tipo de elementos activos de la red, por ejemplo cmara de vlvulas, cajas de estructuras especiales. La figura 7. Muestra un ejemplo de cajillas.

Figura 7. Cajilla de Vlvulas

Anclajes: son estructuras que ayudan a sostener y mantener fijos algunos elementos activos de la red, ya que por vibraciones de la tubera, pueden llegar a desajustarse y ocasionar filtraciones y perdidas del liquido. En la figura 8. se muestra resaltado un ejemplo de anclaje.

21

Figura 8. Anclaje para accesorio Tee

2.1.3 Servicio pblico domiciliario de acueducto Llamado tambin servicio pblico domiciliario de agua potable. Es la distribucin municipal de agua apta para el consumo humano, incluida su conexin y medicin. Tambin se aplicar esta Ley a las actividades complementarias tales como captacin de agua y su procesamiento, tratamiento, almacenamiento, conduccin y transporte. 5 2.2 Catastro de Redes de Acueducto 2.2.1 Qu es un Catastro de Redes de Acueducto? Es un inventario detallado de las Redes de Acueducto del municipio, con los datos tcnicos de cada uno de los elementos que conforman el Sistema de Acueducto. Cada elemento tiene una ubicacin geogrfica (coordenadas x, y) con el fin de poder representarlo en un plano. Se implementa mediante una Base de Datos Geogrfica (B.D.G.), el esquema bsico de un Catastro de Redes de Acueducto se aprecia en la Figura 9.

Figura 9. Esquema bsico de un Catastro de Redes de Acueducto

5

Ley 142/94 Servicios pblicos domiciliarios. Captulo II Definiciones Especiales, Numeral 14.22.

22

2.2.2 Estructura de una Base de Datos Geogrfica (B.D.G.) de un Catastro de Redes de Acueducto Como se menciona en el numeral anterior, un Catastro de Redes de Acueducto se implementa mediante una B.D.G., para esta B.D.G. se debe establecer un modelo que sea acorde al funcionamiento y comportamiento de la red en el mundo real, y a las relaciones entre cada uno de los elementos, almacenando de forma organizada y coherente la informacin atributiva correspondiente a cada uno de los elementos que componen la red, es decir, en cuanto ms complejo sea el sistema de Acueducto con el cual se presta el servicio, ms robusto debe ser el modelo de la B.D.G., a continuacin en la tabla 3. se presenta la estructuracin de un posible modelo de B.D.G., para un sistema de acueducto simple. En primera instancia se definen los grandes grupos de elementos para este caso, elementos Activos y elementos Pasivos, paso seguido se definen los elementos de la red clasificados como activos y como pasivos. Una vez identificados los elementos pasivos y activos (capas), se implementan los subtipos para cada elemento, estos subtipos son los posibles tipos de subelementos que se pueden encontrar en las diferentes capas, estos subtipos por los general son clasificados con nmeros enteros (cdigo de Subtipo) y se anexa su descripcin.Tabla 3. Modelos de B.D.G. de Un Catastro de Redes de Acueducto

Coleccin

Capa Linea_Presurizada Vlvulas Hidrantes

Subtipo 1-Red Matriz 2-Red Menor 1-Generica 2-Mariposa 1-Torre 2-Pila 1-Tee 2-Codo 3-Tapon 1-Scodo 45 2-Scodo 22.5 1-Tanque 2-Ventosa 3-Purga 1-Caja 2-Anclaje

Atributos Material, Dimetro Material, Dimetro, Profundidad Material, Altura, Marca

Activos

Accesorios

Material, Dimetro, Cota

Semicodos Estructuras Especiales Pasivos Cajillas Anclajes

Material, Dimetro Material, Dimetro, Profundidad, Estado Material, Estado, Tapa Material, Profundidad

Finalmente se establecen los atributos relevantes que debe contener cada una de las capas, estos atributos son definidos segn la complejidad del sistema, el

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propsito y usuarios para los cuales la entidad prestadora del servicio necesita la informacin del Catastro de las Redes, por ejemplo, as como se muestra en la tabla 3. Para lnea presurizada se determinaron los atributos dimetro importante para saber si una tubera puede abastecer un nmero especfico de usuarios y material cual aporta informacin acerca de la vida til de la tubera y la presin que puede soportar sta. 2.2.3 Por qu es importante un Catastro de Redes de Acueducto? Dentro de la prestacin del Servicio pblico Domiciliario de Acueducto es indispensable contar con Catastro de Redes ya que de esta informacin dependen una serie de actividades que garantizan que la prestacin del servicio a la comunidad se realice de manera ptima, por lo tanto al poseer una informacin confiable, las entidades prestadoras del servicio de la misma manera en que cumplen con los requerimientos tcnicos establecidos por la ley: Pueden conocer la ubicacin de forma muy precisa de los elementos que conforma la red. Garantizan la continuidad de la red en cada uno de sus tramos para la prestacin del servicio. Pueden realizar estadsticas de cantidades, del estado operativo de los elementos, edades, materiales, dimetros, etc. Se les facilita la toma de dediciones y la planificacin para mejorar la prestacin del servicio. Optimizan los tiempos de respuesta en la atencin de daos y prestar apoyo al personal de campo que opera la red. Se agilizan las consultas de la ubicacin de los elementos existente en la Base de Datos Geogrfica y su informacin tcnica asociada, para prestar apoyo en tiempo real al personal que opera la red, sobre la ubicacin de accesorios no visibles. Generan Planos Actualizados para Operacin de la red, con simbologa apropiada para todos los accesorios y para cada uno de los usuarios finales de esta informacin. Agilizan las actividades en la gestin Operativa (anlisis de daos, renovacin de tuberas, niveles de servicio, mantenimiento de la red) Planean y programan nuevas redes para mayor cobertura del servicio.

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Programacin de Acometidas nuevas: permite consultar el material, dimetro y ubicacin de la red, antes de programar una excavacin, con el fin de saber si se necesita una acometida larga o corta y determinar los materiales requeridos. Adems de ser el insumo base para el proceso de Modelacin Hidrulica en busca de la optimizacin en la prestacin del servicio. Y por ultimo apoya las actividades econmicas de la entidad mediante la correcta sectorizacin para control de prdidas y la armonizacin con un Catastro de Usuarios. De tal modo que la informacin del Catastro de Redes debe ser una informacin clara, precisa y confiable ya que al presentarse anomalas de sta, los resultados pueden ser perjudiciales tanto para la entidad como para los usuarios del servicio. 2.3 Sistemas de Informacin Geogrfica 2.3.1 Dato Geogrfico 6 Los datos geogrficos se organizan en una base de datos geogrfica. Esta base de datos puede ser considerada como una coleccin de datos espacialmente referenciados que actan como un modelo de la realidad. Existen dos componentes importantes de estos datos geogrficos: su posicin geogrfica y sus atributos o propiedades. En otras palabras, donde se ubica y qu es. 2.3.2 Sistema de Informacin Geogrfica 7 Segn el National Centre of Geographic Information and Analysis (NCGIA) de un SIG es Un sistema de hardware, software y procedimientos diseado para realizar la captura, almacenamiento, manipulacin, anlisis, modelizacin y presentacin de datos referenciados espacialmente para la resolucin de problemas complejos de planificacin y gestin siendo esta definicin una de las mas aceptadas dentro de las mltiples definiciones que existen para los SIG.

WESTEN, Van. FERRER, Julia. GARCIA, Melndez. Introduccin a los SIG con nfasis en el sistema ILWIS. p. 11. 7 NATIONAL CENTER OF GEOGRAPHIC INFORMATION AND ANALYSIS (NCGIA). Glosario de Terminologa SIG. 1990. Disponible en: www.ncgia.ucsb.edu

6

25

Como se puede apreciar, la informacin de un Catastro de Redes de Acueducto al poseer el componente geogrfico es necesario que sea capturada, almacenada, administrada, manipulada y analizada de esta manera, en este sentido los Sistemas de Informacin Geogrfica (SIG) resultan ser la mejor herramienta para dichos propsitos. 2.3.3 Base de Datos Geogrfica 8 Una base de Datos Geogrfica es un arreglo ordenado de datos, clasificados y agrupados segn sus caractersticas, que maneja datos existentes en un espacio o datos espaciales. La construccin de una base de datos geogrfica implica un proceso de abstraccin para pasar de la complejidad del mundo real a una representacin simplificada que pueda ser procesada por el lenguaje de las computadoras actuales. Este proceso de abstraccin tiene diversos niveles y normalmente comienza con la concepcin de la estructura de la base de datos, generalmente en capas; en esta fase, y dependiendo de la utilidad que se vaya a dar a la informacin a compilar, se seleccionan las capas temticas a incluir. La estructuracin de la informacin espacial procedente del mundo real en capas conlleva cierto nivel de dificultad. En primer lugar, la necesidad de abstraccin que requieren los computadores implica trabajar con primitivas bsicas de dibujo, de tal forma que toda la complejidad de la realidad ha de ser reducida a puntos, lneas o polgonos. En segundo lugar, existen relaciones espaciales entre los objetos geogrficos que el sistema no puede obviar; la topologa, que en realidad es el mtodo matemtico-lgico usado para definir las relaciones espaciales entre los objetos geogrficos puede llegar a ser muy compleja, ya que son muchos los elementos que interactan sobre cada aspecto de la realidad 2.4 Software Libre 2.4.1 Software Libre 9

8

Definicin tomada de: http://gemini.udistrital.edu.co/comunidad/profesores/rfranco/bd.htm y http://es.wikipedia.org/wiki/Base_de_datos_espacial. 2011 9 FREE SOFTWARE FOUNDATION. Definicin de Software Libre. Disponible en: http://fsfe.org/about/basics/freesoftware.es.html.

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El software libre es la denominacin del software que respeta la libertad de los usuarios sobre su producto adquirido y, por tanto, una vez obtenido puede ser usado, copiado, estudiado, cambiado y redistribuido libremente. Segn la Free Software Foundation, el software libre se refiere a la libertad de los usuarios para ejecutar, copiar, distribuir, estudiar, modificar el software y distribuirlo modificado. El software libre suele estar disponible gratuitamente, o al precio de costo de la distribucin a travs de otros medios; sin embargo no es obligatorio que sea as, por lo tanto no hay que asociar software libre a "software gratuito" (denominado usualmente freeware), ya que, conservando su carcter de libre, puede ser distribuido comercialmente ("software comercial"). Anlogamente, el "software gratis" o "gratuito" incluye en ocasiones el cdigo fuente; no obstante, este tipo de software no es libre en el mismo sentido que el software libre, a menos que se garanticen los derechos de modificacin y redistribucin de dichas versiones modificadas del programa. Un software libre debe garantizar: La libertad de ejecutar el programa, para cualquier propsito (libertad 0) La libertad de estudiar cmo trabaja el programa, y cambiarlo para que haga lo que usted quiera (libertad 1). El acceso al cdigo fuente es una condicin necesaria para ello. La libertad de redistribuir copias para que pueda ayudar al prjimo (libertad 2). La libertad de mejorar el programa y publicar sus mejoras, y versiones modificadas en general, para que se beneficie toda la comunidad. 2.4.2 Tipos de Licencia de Software Libre 10 Una licencia es aquella autorizacin formal con carcter contractual que un autor de un software da a un interesado para ejercer "actos de explotacin legales". Pueden existir tantas licencias como acuerdos concretos se den entre el autor y el licenciatario. Desde el punto de vista del software libre, existen distintas variantes del concepto o grupos de licencias:

10

FREE SOFTWARE FOUNDATION. Definicin http://fsfe.org/about/basics/freesoftware.es.html.

de

Software

Libre.

Disponible

en:

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Licencias GPL: Una de las ms utilizadas es la Licencia Pblica General de GNU (GNU GPL). El autor conserva los derechos de autor (copyright), y permite la redistribucin y modificacin bajo trminos diseados para asegurarse de que todas las versiones modificadas del software permanecen bajo los trminos ms restrictivos de la propia GNU GPL. Esto hace que sea imposible crear un producto con partes no licenciadas GPL: el conjunto tiene que ser GPL. Es decir, la licencia GNU GPL posibilita la modificacin y redistribucin del software, pero nicamente bajo esa misma licencia. Y aade que si se reutiliza en un mismo programa cdigo "A" licenciado bajo licencia GNU GPL y cdigo "B" licenciado bajo otro tipo de licencia libre, el cdigo final "C", independientemente de la cantidad y calidad de cada uno de los cdigos "A" y "B", debe estar bajo la licencia GNU GPL. Licencias AGPL: La Licencia Pblica General de Affero (en ingls Affero General Public License, tambin Affero GPL o AGPL) es una licencia copyleft derivada de la Licencia Pblica General de GNU diseada especficamente para asegurar la cooperacin con la comunidad en el caso de software que corra en servidores de red. La Affero GPL es ntegramente una GNU GPL con una clusula nueva que aade la obligacin de distribuir el software si ste se ejecuta para ofrecer servicios a travs de una red de ordenadores. Licencias estilo BSD: Llamadas as porque se utilizan en gran cantidad de software distribuido junto a los sistemas operativos BSD. El autor, bajo tales licencias, mantiene la proteccin de copyright nicamente para la renuncia de garanta y para requerir la adecuada atribucin de la autora en trabajos derivados, pero permite la libre redistribucin y modificacin, incluso si dichos trabajos tienen propietario. Licencias estilo MPL y derivadas: Esta licencia es de Software Libre y tiene un gran valor porque fue el instrumento que emple Netscape Communications Corp. para liberar su Netscape Communicator 4.0 y empezar ese proyecto tan importante para el mundo del Software Libre: Mozilla. Se utilizan en gran cantidad de productos de software libre de uso cotidiano en todo tipo de sistemas operativos. La MPL es Software Libre y promueve eficazmente la colaboracin evitando el efecto "viral" de la GPL (si usas cdigo licenciado GPL, tu desarrollo final tiene que estar licenciado GPL). Copyleft: Hay que hacer constar que el titular de los derechos de autor (copyright) de un software bajo licencia copyleft puede tambin realizar una versin modificada bajo su copyright original, y venderla bajo cualquier licencia que desee, adems de distribuir la versin original como software28

libre. Esta tcnica ha sido usada como un modelo de negocio por una serie de empresas que realizan software libre (por ejemplo MySQL); esta prctica no restringe ninguno de los derechos otorgados a los usuarios de la versin copyleft. 2.4.3 Software Open Source Software Open Source (Cdigo abierto) es el trmino con el que se conoce al software distribuido y desarrollado libremente. El Open Source tiene un punto de vista ms orientado a los beneficios prcticos de compartir el cdigo que a las cuestiones morales y/o filosficas o las libertades que se destacan en el llamado Software libre (Free Software) 2.4.4 gvSIG 11 gvSIG es un proyecto coparticipado por la Consejera de Infraestructuras y Transporte de la Generalitat Valenciana y la Unin Europea y codesarrollado por las empresas espaolas IVERti y Prodevelop y est implantado en multitud de administraciones y organizaciones. gvSIG es un sistema y herramienta SIG totalmente gratuito y de fuentes abiertas en lenguaje de programacin Java. La organizacin gvSIG liber el cdigo completo de la aplicacin en 2005 distribuyndose desde entonces bajo licencia GNU GPL y abierto por lo tanto a la comunidad internacional de desarrolladores, cada vez ms amplia y activa por otro lado y ofreciendo de ese modo garanta de continuidad a sus usuarios independiente de las circunstancias empresariales de las empresas y organizaciones participantes. 2.4.5 Postgres PostGIS 12 PostGIS es un mdulo que aade soporte de objetos geogrficos a la base de datos objeto-relacional PostgreSQL, convirtindola en una base de datos espacial para su utilizacin en un Sistema de Informacin Geogrfica. Se publica bajo la Licencia pblica general de GNU. PostGIS ha sido desarrollado por la empresa canadiense Refraction Research, especializada en productos "Open Source" entre los que habra que citar a Udig.

11

ABASCAL BLANCO, Juan Francisco. gvSIG: tecnologa SIG de software libre que se prepara para el xito internacional. Disponible en http://tecnologia.org/Contenidos/Articulos/. 2011. 12 Extensin PosgreSQL PostGIS. Disponible en http://www.postgresql.org

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PostGIS es hoy en da un producto veterano que ha demostrado versin a versin su eficiencia. En relacin con otros productos, PostGIS ha demostrado ser muy superior a la extensin geogrfica de la nueva versin de MySQL. PostGIS ha sido certificado en 2006 por el Open Geospatial Consortium (OGC) lo que garantiza la interoperabilidad con otros sistemas tambin interoperables. 2.5 Calidad de la Informacin Geogrfica 13 Para establecer la Calidad de la Informacin Geogrfica es necesario entender que se define como calidad y que parmetros se tendrn en cuenta para la evaluacin de la misma. De estas definiciones de desprenden los trminos de referencia para el desarrollo de la herramienta SIG y su aplicacin en la informacin de un Catastro de Redes de Acueducto. 2.5.1 Calidad Conjunto de caractersticas de los datos geogrficos que describen su capacidad para satisfacer necesidades establecidas e implcitas. 2.5.2 Parmetros de Calidad de Informacin Geogrfica 14 Totalidad o Completitud: Describe el nivel de veracidad con el cual los elementos capturados, sus atributos y sus relaciones representan el universo abstracto definido en la especificacin tcnica del producto. Describe la presencia y ausencia de objetos, atributos, relaciones representadas en el conjunto de datos respecto a la especificacin tcnica del producto y a una fuente de mayor exactitud. Subelementos: Comisin: Exceso de datos en un conjunto de datos de acuerdo a lo establecido en la especificacin tcnica y a una fuente de datos de mayor exactitud.

13

INSTITUTO COLOMBIANO DE NORMAS TCNICAS Y CERTIFICACIN (ICONTEC) Informacin Geogrfica. Conceptos Bsicos de calidad. NTC 5043. Bogot D.C. 2010. 14 Ibd., pg.28.

30

Omisin: Datos ausentes en un conjunto de datos de acuerdo a lo establecido en la especificacin tcnica y a una fuente de datos de mayor exactitud. Consistencia Lgica: Describe el grado de certidumbre con el cual un determinado conjunto de datos cumple con las especificaciones del producto en lo que respecta a la estructura interna de los datos, reglas topolgicas, atributos y relaciones. Subelementos: Consistencia de dominio: Cercana de los valores del conjunto de datos al valor de dominio establecido para el producto geogrfico en conformidad con los parmetros establecidos en la especificacin tcnica. Consistencia de formato: Grado en el cual los datos estn almacenados de acuerdo con la estructura del conjunto de datos. Consistencia topolgica: Cercana de las caractersticas geomtricas de un objeto, a aquellas que no varan despus de varias transformaciones cartogrficas, de tal forma que las relaciones topolgicas del conjunto de datos permanecen sin cambio. Consistencia conceptual: Adherencia a las reglas definidas en el esquema conceptual, establecidas para garantizar la invariabilidad del conjunto de datos durante el proceso de desarrollo. La consistencia conceptual hace referencia al grado en que el conjunto de datos refleja los parmetros establecidos en el modelo de conceptos, generado durante la fase de planeacin del conjunto de datos. Exactitud de Posicin: Describe la cercana en posicin de los objetos en el conjunto de datos, con respecto a sus posiciones verdaderas (o las asumidas como verdaderas). Esta exactitud debe ser definida en trminos de los componentes horizontal y vertical. El componente horizontal se refiere a los valores de las coordenadas X y Y, mientras que el componente vertical hace relacin a la coordenada Z, segn el sistema de referencia. Subelementos: Exactitud absoluta o externa: Cercana de los valores de coordenadas reportados respecto a los valores verdaderos o considerados como verdaderos en un sistema de referencia. Se refiere a la exactitud de la posicin de un elemento o conjunto de elementos con respecto a un sistema de referencia externo. (Posicin respecto a su entorno, su vecindad).31

Exactitud relativa o interna: Cercana de las posiciones relativas de los objetos en un conjunto de datos respecto a las posiciones relativas aceptadas como verdaderas La posicin relativa o interna se refiere a la posicin de un elemento o conjunto de elementos con respecto a la posicin de los dems elementos de este conjunto. Exactitud de posicin de datos de celdas: Cercana de la posicin de un pxel en un conjunto de datos de celdas, respecto a la posicin verdadera o aceptada como verdadera. Exactitud Temtica: Describe el grado de fidelidad de los valores de los atributos asignados a los elementos en la base de datos con respecto a su verdadera caracterstica en el mundo real y la clasificacin correcta de los objetos y sus relaciones de acuerdo con las especificaciones de producto. Subelementos: Exactitud de clasificacin: comparacin de las clases asignadas a los objetos o de sus atributos en el universo abstracto Exactitud de un atributo cualitativo: diferencia de los valores dados a los atributos cualitativos respecto a los valores verdaderos o considerados como verdaderos. Exactitud del valor dado a un atributo cuantitativo: diferencia entre los valores datos a los atributos cuantitativos con respecto a los valores verdaderos o considerados como verdaderos. 2.6 Procedimiento para la Evaluacin de Calidad de la Informacin Geogrfica 15 El Procedimiento para la Evaluacin de Calidad de la Informacin Geogrfica se establece en la Norma Tcnica Colombiana NTC 5660 ICONTEC, en donde se describe el siguiente proceso por medio de los siguientes pasos: 0. Especificar el conjunto de Datos de Acuerdo con el alcance de la evaluacin.Descripcin: Definicin de los datos a evaluar

15

INSTITUTO COLOMBIANO DE NORMAS TCNICAS Y CERTIFICACIN (ICONTEC) Informacin Geogrfica. Evaluacin de calidad procesos y medidas. NTC 5660. Bogot D.C. 2010.

32

1. Identificar los elementos, subelementos y nivel de la medicin de la calidad, aplicables al conjunto de datos seleccionado.Descripcin: Segn el uso de la informacin y los requerimientos de los usuarios se deben establecer cules elementos sern o no aplicados en la evaluacin y del mismo modo la cantidad de elementos a evaluacin por ejemplo la totalidad de los datos o una muestra de los mismos.

2. Identificar el indicador de calidad de los datos.Descripcin: Nombre de la medida bsica de calidad de la cual se deriva la medida de calidad de los datos, por ejemplo, conteo de errores, error medio cuadrtico.

3. Seleccionar y aplicar el mtodo de evaluacin de la calidad de los datos.Descripcin: Se establecen los mtodos de evaluacin de cada parmetro evaluados segn el paso 2., para este caso los procedimientos se tomaron de la NTC 5660.

Para el Parmetro de Totalidad Grfica se establecen los elementos por comisin el cual indica la presencia de elementos que no deberan de estar presentes en el conjunto de datos por otro lado para omisin se indica la ausencia de elementos dentro del conjunto de datos, a continuacin la figura 10. muestra el proceso de forma detallada.Elemento de Calidad 1-Totalidad

Conjunto de Datos Base de Datos: Valvulas, Hidrantes y Estructuras Especiales

Subelemento de Calidad Comisin

Subelemento de Calidad Omisin

Elementos en Exceso A Numero de elementos dentro del conjunto de datos que no deben estar en este C Numero de elementos que deberan haber estado presentes en el conjunto de datos

Elementos Correctos B Conteo de todos los elementos correctos en el conjunto de datos Vs. Terreno

Elementos Faltantes D Numero de elementos faltantes que deben estar dentro del conjunto de datos

Elementos Correctos E Conteo de todos los elementos correctos en el conjunto de datos Vs. Terreno

F=D+E

Porcentaje de Elementos en Exceso (A/C) x 100

Porcentaje de Elementos Correctos (B/C) x 100

Porcentaje de Elementos Faltantes (D/F) x 100

Porcentaje de Elementos Correctos (E/F) x 100

Figura 10. Proceso de Evaluacin para Totalidad Grfica

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Para el Parmetro de Totalidad Atributiva se establecen los elementos cuyos atributos se encuentran nulos, la figura 11. muestra el proceso de forma detallada.

Elemento de Calidad 1-Totalidad

Subelemento de Calidad Totalidad Atributiva

Datos Errados A Numero de elementos nulos por atributos dentro del conjunto de datos

Datos Evaluados C Numero total de elementos por atributos dentro del conjunto de datos

Datos Correctos B Numero de elementos no nulos por atributos dentro del conjunto de datos

Porcentaje de Elementos Nulos (A/C) x 100

Porcentaje de Elementos Correctos (B/C) x 100

Figura 11. Proceso de Evaluacin para Totalidad Atributiva

En el Parmetro de Consistencia Lgica Conceptual se indican los elementos que estn por fuera de las reglas del esquema conceptual pertinente, para este caso las reglas de negocio que rigen la red de acueducto, la figura 12. muestra el proceso de forma detallada.

34

Elemento de Calidad 2-Consistencia Lgica

Subelemento de Calidad Conceptual

Esquema Conceptual

No Cumple las Reglas del Esquema Conceptual A Conteo de todos los elementos en el conjunto de datos que no cumplen las reglas de esquema conceptual.

Datos Evaluados

Cumple las Reglas del Esquema Conceptual B Conteo de todos los elementos en el conjunto de datos que cumplen las reglas de esquema conceptual.

C Numero total de elementos del conjunto de datos

Porcentaje de Elementos que Cumplen las Reglas del Esquema Conceptual (A/C) x 100

Porcentaje de Elementos que No Cumplen las Reglas del Esquema Conceptual (B/C) x 100

Figura 12. Proceso de Evaluacin para Consistencia Lgica Conceptual

En el Parmetro de Consistencia Lgica Dominios se indican los elementos que no corresponden a los valores de dominios definidos, la figura 13. muestra el proceso de forma detallada.

35

Elemento de Calidad 2-Consistencia Lgica

Subelemento de Calidad Consistencia de Dominio

No estn en conformidad con sus valores de dominio A Conteo de todos los elementos en el conjunto de datos que no estn en conformidad con sus valores de dominio.

Datos Evaluados

Estn en conformidad con sus valores de dominio B Conteo de todos los elementos en el conjunto de datos que estn en conformidad con sus valores de dominio.

C Numero total de elementos del conjunto de datos

Porcentaje de elementos que no estn en conformidad con sus valores de dominio. (A/C) x 100

Porcentaje de elementos en conformidad con sus valores de dominio. (B/C) x 100

Figura 13. Proceso de Evaluacin para Consistencia Lgica Dominios

En el Parmetro de Consistencia Lgica Topolgica se indica el nmero de elementos que no se encuentra conectados para toda la red, la figura 14. muestra el proceso de forma detallada.

36

Elemento de Calidad 2-Consistencia Lgica

Subelemento de Calidad Consistencia Topologica

Elementos Desconectados A Numero de conexiones de nodos defectuosos

Total Elementos B Numero total de conexiones de nodos

Tasa de Error A/ B Numero de conexiones de nodos defectuosos en el conjunto de datos dividido por el numero total de conexiones de nodos.

Figura 14. Proceso de Evaluacin para Consistencia Lgica Topolgica

El Parmetro de Exactitud de Posicin Absoluta se calcula por medio del test NSSDA en el cual se indica el error medio cuadrtico de la posicin de los datos tanto en las coordenadas X,Y como en la coordenada Z, la figura 15. muestra el proceso de forma detallada.

37

Elemento de Calidad 3-Exactitud Posicional Subelemento de Calidad Exactitud externa o absoluta

Elementos Tipo Punto de la BDG

Elementos Tipo Punto de Trabajo en Campo

Coordenada X

Coordenada Y

Coordenada Z

Coordenada X

Coordenada Y

Coordenada Z

Diferencia de X

Diferencia de Y

Diferencia de Z

Diferencias al Cuadrado de X

Diferencias al Cuadrado de Y

Diferencias al Cuadrado de Z

Desviacin Estndar

Promedio Radio de Error al Cuadrado

Sumatoria

Desviacin Estndar

Promedio

La Diferencia al Cuadrado de Z es menor al Promedio mas 3 veces la Desviacin Estndar?

No

Puntos descartados Elementos Descartados por un error grueso mayor a tres veces la Desviacin Estndar

Si Puntos Seleccionados El Radio de Error al Cuadrado es menor al Promedio mas 3 veces la Desviacin Estndar? Elementos Seleccionados por un error grueso menor a tres veces la Desviacin Estndar Sumatoria No Puntos descartados Elementos Descartados por un error grueso mayor a tres veces la Desviacin Estndar

Puntos Seleccionados Elementos Seleccionados por un error grueso menor a tres veces la Desviacin Estndar Sumatoria

Si

Promedio

Promedio

Error Medio Cuadrtico EMCr - RMSE

Error Medio Cuadrtico EMCr - RMSE NSSDA

NSSDA

Figura 15. Proceso de Evaluacin para Exactitud de Posicin - Absoluta

38

En el Parmetro de Exactitud Temtica Clasificacin se indica el nmero de elementos que no se encuentra debidamente clasificados segn el esquema o conjunto de datos, la figura 16. muestra el proceso de forma detallada.

Elemento de Calidad 4-Exactitud Temtica

Subelemento de Calidad Exactitud de Clasificacin

Datos Errados A Numero de elementos incorrectamente clasificados

Datos Evaluados C Numero total de elementos en el conjunto de datos.

Datos Correctos B Numero de elementos correctamente clasificados.

Porcentaje de Elementos incorrectamente clasificados (A/C) x 100

Porcentaje de Elementos correctamente clasificados (B/C) x 100

Figura 16. Proceso de Evaluacin para Exactitud Temtica Clasificacin

Para el Parmetro de Exactitud Temtica Atributos se establece el conteo de todos los elementos con valores de atributos incorrectos, la figura 17. muestra el proceso de forma detallada.

39

Elemento de Calidad 4-Exactitud Temtica Subelemento de Calidad Exactitud de atributos

Datos Errados A Conteo de todos los elementos con valores de atributos incorrectos

Datos Evaluados C Numero total de elementos en el conjunto de datos.

Datos Correctos B Conteo de todos los elementos con valores de atributos correctos.

Porcentaje de Elementos incorrectos (A/C) x 100

Porcentaje de Elementos correctos (B/C) x 100

Figura 17. Proceso de Evaluacin para Exactitud Temtica Atributos

4. Determinar los resultados de la evaluacin de calidad al conjunto de datosDescripcin: Se calcula cada uno de los parmetros evaluados.

5. Identificar el nivel de conformidad: el nivel de conformidad es el valor o valores del umbral usados para determinar si los resultados de la evaluacin de calidad cumplen con las especificaciones del producto o requisitos de los usuarios.Descripcin: Para el nivel de conformidad los umbrales son establecidos concretamente segn el conjunto de datos, sus especificaciones y los usuarios.

6. Reporte de los resultados de la Evaluacin de CalidadDescripcin: Se presenta los resultados obtenidos cuantitativamente, de la evaluacin realizada

7. Reporte de Calidad de los Datos.Descripcin: Segn el nivel de conformidad se establece si los datos cumplen o no cumplen con la evaluacin de Calidad.

A continuacin la figura 18. presenta el proceso de evaluacin de Calidad Segn la disposicin de la NTC 5660.

40

Paso 0

Especificar el conjunto de datos de acuerdo con el alcance

Especificacin del producto o requisito de los usuarios

Paso 1

Identificar los elementos, subelementos y nivel de la medicin de la calidad aplicables al conjunto de datos seleccionadoPaso 2

Determinar el nivel de conformidad de la calidad

Identificar el indicador de calidad de los datosPaso 3

Seleccionar y aplicar el mtodo de evaluacin de la calidad de los datosPaso 4

Determinar los resultados de la evaluacin de calidad al conjunto de datos

Paso 5

Determinar la conformidad

Paso 6

Paso 7

Reporte de los resultados de la evaluacin de la calidad de forma cuantitativa

Reporte de la calidad de los datos (cumple no cumple)

Figura 18. Flujo Grama del proceso de Evaluacin de Calidad

2.7 Referencia Normativa El presente proyecto se elabor segn el marco normativo para la Evaluacin de Calidad de la Informacin Geogrfica especficamente a nivel nacional, contemplando las disposiciones dentro de las normas internacionales referentes al mismo tema. Del mismo modo se soporta en la legislacin colombiana concerniente a la prestacin de servicios pblicos domiciliarios en el pas, y los documentos tcnicos que reglamentan la prestacin del servicio de Agua potable, a continuacin se relacionan los referentes normativos aplicados al proyecto. Nivel Nacional: Norma Tcnica Colombiana, NTC 5043. Informacin Geogrfica. Conceptos Bsicos de calidad. INSTITUTO COLOMBIANO DE NORMAS TCNICAS Y CERTIFICACIN (ICONTEC). Bogot D.C. 19 de Mayo de 2010. Norma Tcnica Colombiana, NTC 5660. Evaluacin de calidad, procesos y medidas. INSTITUTO COLOMBIANO DE NORMAS TCNICAS Y CERTIFICACIN (ICONTEC). Bogot D.C. 2010.

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Norma Tcnica Colombiana, NTC 2859. Procedimiento de Muestro para inspeccin por atributos. INSTITUTO COLOMBIANO DE NORMAS TCNICAS Y CERTIFICACIN (ICONTEC). Bogot D.C. LEY 142 del 11 de julio de 1994, Por la cual se establece el rgimen de los servicios pblicos domiciliarios y se dictan otras disposiciones. Congreso de la Republica de Colombia. 1994 RESOLUCIN N. 1096 de 17 de Noviembre de 2000, Por la cual se adopta el Reglamento Tcnico para el sector de Agua Potable y Saneamiento Bsico RAS. Ministerio de Desarrollo Econmico. 2000. Nivel Internacional: NORMA ISO 19113, Informacin Geogrfica, Principios de Calidad. Organizacin Internacional de Normalizacin (siglas en ingls ISO). 2002 NORMA ISO 19114, Informacin Geogrfica, Procedimientos para la Evaluacin de Calidad. Organizacin Internacional de Normalizacin (siglas en ingls ISO). 2003 NORMA ISO 19138, Informacin Geogrfica, Medidas de Calidad de los Datos. Organizacin Internacional de Normalizacin (siglas en ingls ISO). 2006.

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CAPITULO 3. METODOLOGA

Dentro de la metodologa aplicada se realizaron un serie de actividades y procedimientos secuenciales que se enfocan en la solucin de la problemtica descrita inicialmente, de este modo se desarroll una herramienta SIG que permiti realizar la evaluacin de Calidad de la Informacin de Catastro de Redes de Acueducto, evaluando previamente las herramientas SIG existentes para la evaluacin de calidad de la informacin geogrfica con el fin de implementar una herramienta mucho ms completa y al alcance de cualquier usuario. Para la implementacin de dicha herramienta se realizaron los pasos de implementacin de un aplicativo o programa, partiendo por la Conceptualizacin en donde se estableci la problemtica y las posibles soluciones a esta, el Software de presentacin final y sus caractersticas, los usuarios de la herramienta y las necesidades de los mismos, y la informacin inicial con que se cont para el siguiente paso dentro del proceso. Posteriormente se realiz el Diseo de la Herramienta SIG en donde se tuvieron en cuenta el formato de entrada y salida de la informacin, el diseo de interaccin usuario sistema, y los respectivos Casos de Uso, una vez terminado el diseo se procedi a la Implementacin de la herramienta, all se establece el Entorno de Desarrollo Integrado (IDE) y lenguaje de programacin el cual es compatible con el Software de presentacin final.

Posteriormente se realiz el desarrollo y programacin de la herramienta, procedimiento importante pues de este dependi un producto ptimo que satisfaga las necesidades de los usuarios, y los productos finales que son presentados posteriormente. En la medida en que la herramienta cumpli con los objetivos y una vez depurados los errores, se realiz la evaluacin de Calidad de la Informacin del Catastro de Redes de Acueducto para un caso de estudio segn cada uno de los parmetros de Calidad y se presentan los respectivos resultados y reportes que muestran el estado de la informacin geogrfica y las conclusiones y recomendaciones pertinentes para la empresa prestadora del Servicio de Acueducto. La figura 19. Muestra la metodologa General aplicada en el desarrollo del Proyecto.

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Metodologa General Aplicada

INICIO

Conceptualizacin de la Problemtica encontrada

Diseo de Herramienta CalidadCR

Implementacion de Herramienta CalidadCR

Determinacin Usuarios

Metodologa para el Cargue y manejo de Informacin

Identificacin de IDE y lenguaje utilizado

Definir Necesidades de los Usuarios

Diseo de Interfaz Grafica de Usuario

Desarrollo y Programacin de la Herramienta CalidadCR Determinacin de salidas y Productos finales Realizacin de Pruebas Herramienta CalidadCR Depurcion y correccion de Errores

Evaluacin de herramientas SIG existentes, para la evaluacin de parmetros de Calidad

Elaboracin de Casos de Uso

Diseo para Generacin de Reportes Iniciales Ventajas y Desventajas de Desarrollo en Software libre gvSIG y PostGIS Actividades de Campo para Exactitud Temtica de Posicin y Completitud

Pruebas SatisfactoriasSi

No

Establecer Fuente, Caractersticas y Tipos de Informacin

Generacin de Reportes

Evaluacin de Calidad de Catastro de Redes de San Andrs de Tumaco

Anlisis de Resultados

FIN

Generacin de Documento Final y Reporte de Evaluacin de Parmetros de Calidad del Catastro de Redes de Acueducto

Figura 19. Flujo grama de metodologa utilizada

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DESARROLLO DE LA METODOLOGA 3.1 Conceptualizacin 3.2.1 Conceptualizacin de Problemtica Encontrada Al no existir una herramienta SIG que realice la Evaluacin de Calidad de la Informacin Geogrfica de forma completa, rpida, precisa, y econmica es necesario determinar soluciones viables que resuelvan esta problemtica encontrada, en este caso se desarrolla una herramienta que garantice que la evaluacin de Calidad se realice de manera completa, tcnica, precisa, y econmica, y ms aun cuando de la informacin evaluada dependen la toma de decisiones en la prestacin de un servicio para la comunidad como lo es el servicio Pblico Domiciliario de Acueducto. 3.2.2 Determinacin de Usuarios y Necesidades Los usuarios finales de la herramienta SIG para la evaluacin de los parmetros de Calidad de la Informacin de un Catastro de Redes son las entidades prestadoras del servicio Pblico Domiciliario de Acueducto, especficamente el personal capacitado y con conocimientos en la manipulacin y administracin de la Informacin Geogrfica de un acueducto, y las reas que dependen que esta informacin para el ptimo desarrollo de sus actividades. Estos usuarios necesitan realizar la evaluacin de los Parmetros de Calidad (segn sus requerimientos) peridicamente para garantizar que esta informacin esta actualizada es confiable y exacta, y en caso contrario realizar las respectivas actividades correctivas para mantener o incrementar los indicadores de calidad, esta evaluacin se requiere hacer total y parcial, es decir, evaluar la Totalidad de la Informacin de la B.D.G., del Catastro de Redes, y por otro lado los proyectos nuevos de Acueducto que se tienen que incorporar a la B.D.G. total del Catastro de Redes, de esta actividad generar los respectivos reportes que muestren el estado de la informacin y los errores o deficiencias para cada uno de los parmetros evaluados. 3.2.3 Evaluacin de Herramientas SIG existentes, para la evaluacin de Parmetros de Calidad. Como ya se mencion dentro del Captulo 1. en la problemtica encontrada, no existe una herramienta SIG que realice la evaluacin del calidad de la informacin de un Catastro de Redes de Acueducto de manera tcnica, completa y el menor tiempo posible, sin embargo, existen herramientas que utilizadas de manera conjunta arrojan resultados que pueden ser utilizados para dar un indicio o aproximacin del estado de la informacin en cuanto a su calidad.

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Las herramientas que presentan alguna aproximacin para la evaluacin de calidad de una red de Acueducto, estn contenidas en ArcGIS Desktop: software GIS, que tiene tres tipos de licencias de carcter comercial: a) ArcView: licencia ms baja. Permite editar shapefiles y elementos simples de geodatabases personales. b) ArcEditor: licencia intermedia, pero muy potente. Edita SDE, soporta topologa, redes geomtricas, etc. c) ArcInfo: licencia ms elevada. Es como ArcEditor, pero incluye otro software: ArcInfo Workstation, la herramienta ms potente de ESRI para realizar anlisis GIS con topologa. Siendo la licencia ArcInfo la que habilita la funcionalidad de Anlisis de Redes, Topologa, Utilidad de Anlisis de Redes, Validacin de Capas y Edicin de Geometra de Redes, es decir la licencia ArcInfo es la licencia con la cual se debe contar para evaluar el estado de la informacin de un Catastro de Redes, esta licencia oscila en un valor comercial de US $ 20.000 a US $ 32.000 16. La tabla 4. Muestra las herramientas en ArcGIS para validacin de redes de Acueducto y la asociacin con los parmetros de evaluacin de calidad.Tabla 4. Herramientas en ArcGIS para validacin de Redes

Herramienta Edicin de Geometra de Redes

Presentacin

Descripcin Valida la conectividad topolgica y errores de consistencia como por ejemplo lneas con mltiples partes, lneas con longitud cero. Localiza los elementos desconectados del sistema desde un linea o un nodo inicial. Valida los subtipos de la red, lo dominios, los atributos y las relaciones entre capas y elementos.

Utilidad de Anlisis de Redes

Validacin de Capas

Por otro lado se realizan consultas bsicas dentro de la B.D.G. como por ejemplo el total de elementos con atributos nulos y determinar el grado de diligenciamiento de los atributos de cada una de las capas (Totalidad Atributiva). Es importante

16

Mayor informacin acerca de licencias ArcGIS. http://store.esri.com/esri/showprod.cfm?SID=2&Category_ID=121

Disponible

en:

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aclarar que para la aplicacin de las herramientas que se muestran en la tabla 4. Los datos deben estructurados dentro de la Base de Datos Geogrfica (Personal Geodatabase ESRI 17) de tal manera que cumplan con las reglas lgicas que presenta la red de acueducto en el mundo real, por ejemplo, A un elemento Accesorio subtipo: Tee le deben llegar tres lneas. Adems, las capas deben estar administradas por Feature Dataset (Coleccin de Capas) y en Feature (Formato de almacenamiento de informacin geogrfica ESRI) cada una de las capas del Catastro de Redes, manteniendo sus relaciones espaciales, de lo contrario no se puede hacer uso de las herramientas. A continuacin se presenta un ejemplo de aplicacin de una de las herramientas anteriormente descritas encontrando errores que no reporta dicha herramienta, lo que indica que la evaluacin no se realiza de manera correcta La figura 20. presenta una seccin de una red de acueducto en donde se tiene 5 elementos, 4 lneas y un nodo, el elemento nodo corresponde a una Tee a la cual le llegan 3 lneas, esta tee tiene el dimetro de entrada de 3 pulgadas y el dimetro de salida de 3 pulgadas, las lneas de llegada a la tee son de dimetro de 16 pulgadas, de lo anterior se evidencia un error de consistencia conceptual ya que los dimetros de los nodos deben corresponder a los dimetros de las lneas.

Figura 20. Seccion de una Red de Acueducto

ESRI (Enviromental Systems Research Institute). Empresa actualmente desarrolladora y comercializadora de software para Sistemas de Informacin Geogrfica siendo una de las compaas lderes en el sector a nivel mundial.

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La figura 21 muestra la validacin con la herramienta de ArcGIS y el resultado obtenido.

Figura 21. Aplicacin de Valdate Features - ArcGIS

La herramienta reporta que todas capas son validas y no presentan error, lo cual es inconsistente pues en primera instancia se evidencia el error presente en la red: dimetro de tuberas de entrada diferentes a dimetros del accesorio. Bajo este escenario, las herramientas SIG existentes presentan altas desventajas para los usuarios finales que desean realizar la evaluacin de Calidad de un Catastro de Redes. Las desventajas ms relevantes son: Costos elevados proporcionales a su funcionalidad Restricciones de formato en el almacenamiento y administracin de la informacin. Y finalmente, aunque evalan en pocas proporciones el estado de la informacin del Catastro de las redes de Acueducto, no presentan reportes finales, completos y consistentes de la evaluacin de calidad, ni claridad en el proceso implementado para cada herramienta, obligando al usuario a realizar diferentes actividades que aproximen una evaluacin confiable y completa.

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3.2.4 Ventajas y Desventajas de Software libre, gvSIG y PostGIS. Como se muestra en prrafos anteriores, el desarrollo de la herramienta para la Evaluacin de Calidad del Catastros de Redes de Acueducto se realiza en Software libre gvSIG 1.9 armonizado con sistema manejador de Base de Datos Geogrficas postgres en su extensin PostGIS tambin software libre, por tal razn se evalan las ventajas y desventajas de estos dos software, ya que de estos dependen la funcionalidad de la herramienta y la ptima obtencin y presentacin de los resultados finales. Ventajas de Software libre: 18 Bajo costo. Como se ha mencionado anteriormente, supone un ahorro importante al no pagar por licencias. Independencia total de cualquier sector privado o empresa. Esto supone no estar atado a las condiciones de mercado impuestas por ciertas empresas en situacin de oligopolio. Seguridad y privacidad. Al disponer siempre del cdigo fuente, siempre se conocer su funcionamiento interno, se encontrarn y corregirn mucho antes los posibles errores, filtraciones y otros problemas de seguridad. Actualmente Linux es inmune ante la inmensa mayora de los virus, que afectan casi exclusivamente a los sistemas Windows. Adaptabilidad. Las modificaciones y correcciones de posibles errores se realizan de forma inmediata. De esta forma, las aplicaciones estn en continua mejora y en proceso de evolucin. Calidad. El Software libre, al ser de dominio pblico, est siendo continuamente usado y depurado por un gran nmero de desarrolladores y usuarios del mismo, que aaden y demandan constantemente nuevas funcionalidades. Respeto a los estndares. El uso de software libre y de sistemas abiertos GPL facilita la interoperabilidad, siendo este un aspecto fundamental para las Administraciones Pblicas, dada la gran cantidad de unidades con responsabilidades en informtica. Redistribucin. Cualquier cambio y mejora que se introduzca en programas bajo licencia libre debe ser incluido en posteriores versiones y publicado en el cdigo fuente. As el desarrollo tecnolgico es continuo, dinmico y toda la sociedad se beneficia de l.

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Ventajas e inconvenientes de Software libre. Disponible es http://www.gvpontis.gva.es

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No hay restriccin legal de uso. No hay limitacin en el nmero de licencias ni de copias. Continuidad. El hecho de que el cdigo fuente est disponible para todo el mundo, garantiza el derecho de cualquier persona o empresa a continuar su desarrollo. Facilidad en la creacin de nuevos desarrollos. Se pueden iniciar nuevos proyectos basados en el cdigo de cualquier programa libre, o adaptarlo, sin necesidad de solicitar autorizacin al respecto. Desventajas Generales Software Libre Algunas aplicaciones (Bajo Linux) pueden llegar a ser algo complicadas de instalar. Inexistencia de garanta por parte del autor. Interfaces Grficas menos amigables. Poca estabilidad y flexibilidad en el campo de multimedia y juegos. Menor compatibilidad con el hardware. Ventajas de gvSIG 19: Portable: funciona en distintas plataformas hardware / software, Linux, Windows y Mac OS. El lenguaje de programacin es Java. Modular: es ampliable con nuevas funcionalidades mediante el desarrollo de extensiones, permitiendo una mejora continua de la aplicacin, as como el desarrollo de soluciones a medida. De cdigo abierto: licencia