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CONSTRUCCIÓN DE UN VISOR CARTOGRÁFICO PARA LA
ADMINISTRACIÓN DE INFORMACIÓN TÉCNICA
GEORREFERENCIADA Y EL SEGUIMIENTO CONTRACTUAL DE
ACTIVOS EN EXPLORACIÓN Y PRODUCCIÓN DE HIDROCARBUROS
Autores
Ing. ASTRID CAROLINA SANDOVAL ROJAS
Ing. GERMAN GIOVANNI VARGAS VELÁSQUEZ
Trabajo de grado presentado como requisito parcial para optar al título de
Especialista en Sistemas de Información Geográfica
Director
PhD. ALEXANDRA MARÍA LÓPEZ SEVILLANO
UNIVERSIDAD DISTRITAL “FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS”
FACULTAD DE INGENIERÍA
ESPECIALIZACIÓN EN SISTEMAS DE INFORMACIÓN GEOGRÁFICA
BOGOTÁ D.C.
2019
Construcción de un visor cartográfico para la administración de información técnica georreferenciada y el seguimiento
contractual de activos en exploración y producción de hidrocarburos
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ÍNDICE GENERAL
1. INTRODUCCIÓN ..................................................................................... 3
2. MARCOS DE REFERENCIA ..................................................................... 9
3. METODOLOGÍA ..................................................................................... 14
4. DESARROLLO DE LA PROPUESTA ....................................................... 17
5. PRODUCTOS A ENTREGAR ................................................................... 45
6. RESULTADOS ........................................................................................ 45
7. CONCLUSIONES .................................................................................... 46
8. BIBLIOGRAFÍA ...................................................................................... 47
Construcción de un visor cartográfico para la administración de información técnica georreferenciada y el seguimiento
contractual de activos en exploración y producción de hidrocarburos
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1. INTRODUCCIÓN
1.1. GENERALIDADES
n el marco de los contratos de exploración y producción (E&P) firmados entre
la Agencia Nacional de Hidrocarburos (ANH) y el contratista u operador, se
establecen una serie de fases, en periodos de tiempo definidos, en las cuales se
acuerdan un conjunto de compromisos o inversiones a ejecutar asociados a actividades
de exploración, evaluación, desarrollo y producción de hidrocarburos, con el fin de
adquirir derechos de usufructo en un bloque o porción de terreno en superficie
incluyendo su proyección en el subsuelo (ANH, 2010). Dichos compromisos
contractuales implican entregas o suministros de datos de carácter científico, técnico y
económico, obtenidos en el desarrollo de dichas actividades, en las vigencias o plazos
acordados entre ambas partes; razón por la cual, la no ejecución de una actividad en los
plazos pactados o el incumplimiento en las entregas de información a las entidades
gubernamentales que requieren la misma, es causal de sanciones y multas, lo cual
implica la inhabilidad de la operadora en adquirir nuevas áreas con el estado
Colombiano.
Ahora bien, las diferencias geológicas presentes en el subsuelo del bloque o área
contratada inciden sobre factores críticos para que en esas profundidades exista una
acumulación de petróleo o gas que pueda ser explotada comercialmente. Con
frecuencia se dispone de información sobre alguno de esos aspectos, pero de otros no,
por lo cual, es necesario adelantar actividades orientadas a la adquisición,
procesamiento e interpretación de datos provenientes, fundamentalmente, de estudios
geológicos y geofísicos, que permitan estudiar la naturaleza del subsuelo y mejorar el
conocimiento de los factores del sistema petrolero, esto es, establecer dónde se pudo
haber generado hidrocarburos, cuándo se generaron en el tiempo geológico, en qué
dirección se movieron al interior de las capas de la tierra y dónde pudieron haberse
acumulado (Curtis et al., 2003). Por lo que, a diferencia de otros procesos industriales,
la industria de la extracción de hidrocarburos se desarrolla en un marco de
incertidumbre que se tiene que minimizar y resolver.
En virtud de lo anterior, resulta conveniente resaltar que toda esta información técnica
obtenida de estos estudios, que apoyan las actividades medulares de la exploración y
producción de petróleo y gas, supone de manera tácita, una ocurrencia o manifestación
en un lugar específico en la tierra, y en este sentido, la geografía adquiere absoluta
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relevancia, pues todos estos datos son susceptibles de ser geográficamente
referenciados y, representados por supuesto en mapas, al disponer de modo inherente
este componente geoespacial. La intención de construir entonces un visor cartográfico
radica en las facilidades que brinda respecto a la disposición, acceso, manipulación y
visualización de esta información técnica en una interfaz web por parte del usuario sin
que éste requiera conocimientos específicos en relación a los Sistemas de Información
Geográfica (SIG), pues un SIG propiamente dicho, resulta particularmente dispendioso
y poco accesible para el usuario no especializado. Así mismo, un visor cartográfico
ofrece presentaciones visuales atractivas, dinámicas e interactivas de información
espacial útil, de fácil consulta y acceso a través de una conexión a internet, y en este
sentido, se constituye una herramienta informática que contribuye a la lectura, la
interpretación y el análisis de la información representada en mapas en la web
apoyando la toma de decisiones eficientes por parte de los usuarios.
De esta manera, el presente documento expone el diseño y desarrollo de un visor
cartográfico para la administración de información técnica georreferenciada y el
seguimiento contractual de bloques (activos) en exploración y producción de
hidrocarburos operados por la compañía en Colombia. Dicho geovisor se construyó en
3 fases, una fase de planificación y especificación de requerimientos, otra fase de
diseño de la arquitectura del aplicativo y una fase de desarrollo e implementación del
prototipo. Finalmente, se ofrece al lector la discusión de los resultados obtenidos en
cada una de las fases y la formulación de las conclusiones una vez llevadas a cabo las
actividades que permitieron alcanzar cada uno de los objetivos trazados para este
proyecto.
1.2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
En la actualidad, no se cuenta con un sistema que permita la gestión centralizada,
actualizada y asequible a todos los funcionarios, de la información técnica vigente e
histórica asociada a compromisos contractuales y/o actividades realizadas en los
bloques operados por la compañía. Así mismo, existe una desarticulación en la
información que adquieren y producen los diferentes grupos internos de trabajo, que
tienen injerencia en las actividades de exploración y producción de hidrocarburos,
almacenándola en multiplicidad de formatos y servidores, y de forma inconexa y no
integrable a herramientas de software que permitan identificar y consultar su existencia
y disponibilidad por parte de otros usuarios que puedan requerirla, lo cual, en
ocasiones, redunda en pérdidas o duplicidad de los datos, obstruyendo la trazabilidad
de la información contractual y por ende, al seguimiento del estado de estas
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obligaciones y al control de las actividades llevadas a cabo en los bloques, implicando
que el envío de productos de información asociados a éstas, ante los entes
gubernamentales, no se haga de la manera más eficiente y oportuna posible.
1.2.1. PREGUNTA DE INVESTIGACIÓN
Por lo anterior, se formula la siguiente pregunta de investigación: ¿Es posible llevar
cabo la gestión centralizada y confiable de datos técnicos georreferenciados y soportar
la trazabilidad de la información contractual de los activos operados por la compañía a
través de un visor cartográfico?
1.3. JUSTIFICACIÓN
Disponer de información geográfica consolidada, centralizada, actualizada y de calidad
para la definición y análisis del sistema petrolero de un bloque, a lo que subyace, su
posterior evaluación y prospección de los recursos hidrocarburíferos presentes en éste,
facilita jerarquizar las operaciones, optimizar los recursos destinados para tal fin y
focalizar estratégicamente las inversiones conforme al plan de negocios de la
corporación, asegurando tener un entendimiento de la situación geológica y geofísica
del lugar a partir del conocimiento adquirido del mismo, antes de iniciar cualquier
actividad de perforación, de tal manera que se minimice el riesgo y haya un ahorro en
costos. Por tanto, es una necesidad ineludible para la corporación contar con una
solución informática en la web que provea datos actualizados, fiables y de alta calidad,
geo-localizables en el territorio, que coadyuven a la toma de decisiones eficientes y
efectivas desde una visión integral y estructurada que agreguen valor al negocio
petrolero.
En este orden de ideas, se pretende la construcción de un visor cartográfico que permita
en primera instancia a los geocientíficos, a partir de la información dispuesta en éste,
definir el potencial hidrocarburífero de los bloques adquiridos por la compañía. Así
mismo, soporte la gestión del seguimiento y cumplimiento de las obligaciones
contractuales de estos bloques a cargo de los ingenieros de seguimiento, a través del
sinergismo en la administración de la información técnica obtenida en las actividades
realizadas, y que es custodiada por los diferentes profesionales, y su espacializacion en
un único medio de visualización, especialmente la data histórica, para que esté
disponible de consulta, aminorando el desconocimiento de la ubicación y estado de
pozos perforados, levantamientos de sísmica o de los pasivos socio ambientales
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asociados a ambas actividades, que deben ser saneados para el cierre del expediente
ambiental y la obtención del paz y salvo, bien para la devolución formal del área al
Estado o bien para continuar con las operaciones de producción o simplemente para la
adquisición de nuevos bloques en el territorio colombiano. De igual modo posibilite la
consulta de métricas y reportes a los profesionales de entrega de información ante las
entidades gubernamentales, que den cuenta de aquellos productos entregados,
pendientes o desactivados en el balance de entrega de información emitido por el banco
de información petrolera (EPIS) para cada bloque, de conformidad a la vigencia de
éste, facilitando el control efectivo y optimizando los tiempos de gestión de los
productos, de tal manera que se minimice el riesgo de incumplimientos y evitar la
imposición de sanciones.
Con el desarrollo de este proyecto emerge la oportunidad, en primera instancia, de
consolidar, centralizar, normalizar y unificar formatos en una base de datos espacial
que genere productos de información útiles en la cadena de valor del negocio. Seguido
de una estrategia que implemente un conjunto de componentes de software que orienten
el mejoramiento de procesos asociados al diseño, producción, publicación y
actualización de dichos datos, garantizando su integridad, disponibilidad, y
confidencialidad a los usuarios de esta información.
1.4. ALCANCES
1.4.1. ALCANCE ESPACIAL
La prueba piloto del proyecto se pretende implementar en un contrato de exploración
y producción operado por una multinacional canadiense, dedicada a la exploración y
producción de hidrocarburos, cuyo activo cubre un área geográfica de
aproximadamente cinco mil ochocientas quince (5.815) hectáreas aproximadamente,
localizado en la cuenca sedimentaria de los llanos orientales al noreste de Colombia,
en la actual jurisdicción municipal de Cabuyaro en el departamento del Meta.
1.4.2. ALCANCE TEMPORAL
El alcance temporal del proyecto comprende una línea de tiempo que inicia en el año
2007, fecha en la cual fue suscrito el contrato de exploración y producción entre la
ANH y la compañía hasta la vigencia actual correspondiente al año 2019.
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1.4.3. ALCANCE TÉCNICO
A través del visor cartográfico el funcionario de la organización podrá acceder,
visualizar y consultar información georreferenciada organizada en capas. De igual
modo, en el alcance del geovisor se contempla que el usuario pueda consultar métricas
interactivas de tipo estadístico del avance de entrega de productos y documentos
técnicos generados por actividades de evaluación, exploración y producción de
hidrocarburos en los bloques, siempre que facilite el seguimiento del estado de los
compromisos contractuales adquiridos en cada fase (trazabilidad de la información
contractual de los bloques) y permitir el monitoreo del envío de información al banco
de información petrolera (EPIS), de tal manera que se mitigue el riesgo de
incumplimiento. El visor no permitirá realizar análisis espaciales complejos, la gestión
de metadatos, la descarga de archivos o la importación de información geográfica
externa por parte de los usuarios.
1.4.4. ALCANCE TEMÁTICO
Constituye un alcance temático del geovisor la disposición de capas de información
geográfica asociadas a los siguientes conjuntos de datos:
a. Datos obtenidos de estudios geológicos (geología estructural).
b. Datos obtenidos de estudios geofísicos (el diseño y adquisición de líneas
sísmicas de reflexión 2D y cubos sísmicos 3D).
c. Datos obtenidos de operaciones de pozos (planeación, perforación y abandono
de pozos).
d. Datos obtenidos de asuntos regulatorios ante la ANH (Agencia Nacional de
Hidrocarburos), MM&E (Ministerio de Minas y Energía) y ANLA (Autoridad
Nacional de Licencias Ambientales) asociado a informes técnicos y actas de
devolución de área, declaraciones de comercialidad, licencias ambientales entre
otros documentos.
e. Datos provenientes de las facilidades de superficie necesarias para la extracción
de crudo y transporte: ubicación de plataformas, estaciones, tanques, bombas y
ductos.
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1.5. OBJETIVOS
1.5.1. OBJETIVO GENERAL
Desarrollar un visor cartográfico que permita la gestión de información técnica
georreferenciada generada en el marco de los contratos de exploración y producción de
hidrocarburos.
1.5.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Definir los requerimientos funcionales y no funcionales que satisfagan las
necesidades de los usuarios para garantizar la operación del geovisor.
Diseñar la arquitectura del geovisor de conformidad a la especificación de los
requerimientos establecidos.
Construir un prototipo funcional del geovisor que permita acceder, visualizar y
consultar información georreferenciada generada en la ejecución de actividades
programadas en las áreas donde se lleve a cabo exploración y producción de
hidrocarburos.
Evaluar la funcionalidad y usabilidad del geovisor mediante la aplicación de
una encuesta de satisfacción a los usuarios, cuyos resultados permitan mejorar
el desarrollo del aplicativo.
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2. MARCOS DE REFERENCIA
2.1. MARCO CONCEPTUAL
2.1.1. BASES DE DATOS ESPACIALES
Una Base de datos Espacial (BDE) es una colección de datos geográficamente
referenciados e interrelacionados de manera lógica, construida en un sistema
manejador de base de datos y diseñada para satisfacer necesidades de gestión de
información en una organización. Una BDE permite describir los objetos espaciales
que la forman a través de tres características principales: atributos, localización y
topología. Los atributos representan características de los objetos permitiendo conocer
particularmente lo que son. La localización, representada por la geometría del objeto y
su ubicación espacial de acuerdo a un sistema de referencia, permite saber dónde está
el objeto y qué espacio ocupa. Y por último, la topología definida a través de las
relaciones espaciales inherentes entre los objetos, permite mejorar la interpretación
semántica del contexto y establecer ciertas jerarquías de elementos a través de sus
relaciones (Gutiérrez, 2006).
2.1.2. GEOSERVICIOS WEB
El Open Geospatial Consortium (OGC) es la organización que definió los estándares
para el almacenamiento, publicación y transferencia de servicios web geográficos,
estableciendo un marco común de trabajo para visualizar y acceder a información
geográfica a través de Internet. Estos geoservicios son componentes de software que
permiten exponer datos y algoritmos usando como base el lenguaje de marcado XML,
así como los protocolos de red http. Las especificaciones más extendidas y utilizados
son el Web Map Service (WMS) que produce mapas en formato imagen por demanda
para ser visualizados por un navegador o en un cliente ligero (cliente web) y el Web
Feature Service (WFS) que proporciona la información relativa a la entidad
almacenada en una capa vectorial la cual reúne las características formuladas en la
consulta o petición (Saldaño, 2008). Adicionalmente, es importante destacar que la
especificación WMS define tres tipos de peticiones que soportan la cartografía Web:
El GetMap especifica los parámetros de petición de mapas que permiten a los
servidores múltiples producir diferentes capas de mapas para un solo cliente; el
GetCapabilities explica qué es capaz de realizar un servidor de mapas, y finalmente el
el GetFeatureInfo especifica cómo pedir más información acerca de las características
del mapa web (IDESC, 2014).
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2.1.3. MAPAS WEB
Un mapa web es un modelo o representación gráfica de un aspecto o rasgo particular
con manifestación en el espacio geográfico y que es distribuido a través de la red
mediante un geovisor. Este tipo de mapas conservan los elementos primarios de los
mapas análogos con los valores agregados de los mapas dinámicos (interactividad,
cambio de escala de visualización, desplazamientos al interior de la vista del mapa,
consultas a la información atributiva de los datos, modificar apariencia a los datos,
inclusión de contenido multimedia e hipervínculos, entre otros elementos) (Salamanca
& Contreras, 2008).
2.1.4. VISOR CARTOGRÁFICO
Un visor cartográfico, comúnmente conocido como geovisor, es una herramienta
informática cuyo objetivo es permitir la geovisualización en la web de información a
través de capas desplegadas en mapas interactivos, permitiendo su acceso y uso. La
arquitectura de un geovisor consiste fundamentalmente de: un servidor web, un
servidor de mapas, una base de datos espacial y un cliente ligero con una interfaz de
diseño para aplicaciones de mapas (frameworks compuestos de librerías que permiten
diseñar y controlar como visualizar datos geográficos y mapas en Internet). (Reyes &
Amador, 2014)
2.2. MARCO TEÓRICO
2.2.1. GESTIÓN DE INFORMACIÓN GEOGRÁFICA
El eje central de este documento corresponde a la gestión de información geográfica,
definida según Woodman (1985) como: «todo lo que tiene que ver con obtener la
información correcta, en la forma adecuada, para la persona indicada, al costo
correcto, en el momento oportuno, en el lugar indicado para tomar la acción precisa.».
El enfoque anterior relaciona principalmente la estructura organizacional y funcional
de una organización y de cómo esta se puede beneficiar en la toma de decisiones
basadas en la información disponible, con la finalidad de generar servicios y/o
productos que respondan a las necesidades y las expectativas de los usuarios,
posibilitando que el sistema trabaje eficientemente y económicamente a la vez; por
tanto, un Sistema de Gestión de Información aprovecha al máximo sus recursos de
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información en función de la mejora continua y de la toma de decisiones organizacional
a todos los niveles jerárquicos desde la cúspide estratégica hasta la base operativa
(Dante, 2003).
Existen diferentes modelos para la gestión de información, sin embargo, y dado el
enfoque conceptual de este proyecto, vale la pena mencionar el propuesto por Choo, el
cual es un modelo orientado a procesos considerando los cambios y la posterior
adaptación de la información, partiendo de la relación de los diferentes componentes
que generan la información. Para Choo, la meta básica de la gestión de información es
potenciar sus recursos de información y las potencialidades a fin de que la organización
aprenda y se adapte a su ambiente cambiante (Ponjuán-Dante, 2011). Por ello, se
planteó un ciclo continúo de seis actividades interrelacionadas, iniciando por la
identificación de las necesidades de información, la posterior adquisición de ésta, su
organización y almacenamiento, el desarrollo de productos y servicios basados en dicha
información, su distribución y finalizando con el uso de la misma.
Por otro lado, la información geográfica ha adquirido un dinamismo trascendental ya
que un amplio grupo de organizaciones de diferentes sectores están involucrando cada
vez más la información geográfica en sus procesos misionales, lo cual implica la
incorporación de estrategias de gestión de información que mejoren la generación,
acceso, uso e intercambio de información de óptima calidad que soporta la toma de
decisiones, adquiriendo absoluta relevancia como un componente estratégico en la
gestión de las organizaciones de este milenio. En este sentido, la gestión de información
geográfica planifica, organiza, dirige y controla recursos, sistemas y acciones asociadas
con este tipo de información, y por tanto, su desarrollo minimiza costos y maximiza
beneficios derivados de su uso y tratamiento, a la vez que se asignan responsabilidades
informativas para asegurar una circulación constante de flujos informativos (Rodríguez
Cruz, 2008).
Así pues, resulta conveniente señalar que la gestión de información geográfica es un
conjunto de procesos que permiten controlar el ciclo de vida de la información
geográfica desde su obtención hasta su disposición final en diferentes canales de
comunicación (SIG, Geovisores, entre otros) buscando garantizar la integralidad,
disponibilidad y confidencialidad de la misma para planificar, organizar, dirigir y
controlar recursos, sistemas y acciones asociadas con la geoinformación. Por tanto, la
gestión de información geográfica tiene como propósito implementar un conjunto de
componentes y estrategias que orienten al mejoramiento de los procesos de
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planificación, producción, publicación, acceso y actualización de los geodatos para que
atiendan adecuadamente la demanda de los usuarios y permitan la generación de
productos de información que agreguen valor y conduzcan a la toma de decisiones
asertivas en las organizaciones (Valenzuela Roberto, J. F, Garnica Olarte, L. D., &
Montealegre, F. O., 2010).
2.2.2. GEOLOGÍA Y GEOFÍSICA EN LA EXPLORACIÓN Y
PRODUCCIÓN DE HIDROCARBUROS
La técnica geofísica más aplicada para el estudio del sistema petrolero corresponde a
los levantamientos de sísmica de reflexión (2D o 3D) que, por lo general, es
considerada como la única manera de evaluar un área del subsuelo antes de perforar el
pozo que compruebe la hipótesis exploratoria, en la que se presume hay acumulación
de hidrocarburos (Martinez, 2003). Esta técnica está basada en la capacidad que tienen
las capas de roca para reflejar y propagar ondas acústicas que son generadas
artificialmente con una fuente controlada de energía como explosivos de bajo poder en
tierra (exploración onshore) o con pulsos de aire comprimido en agua (exploración
offshore); dichos pulsos, una vez atraviesan las diferentes formaciones rocosas,
regresan a la superficie, donde son registrados los tiempos de retorno por sensores
conocidos como geófonos (instalados en tierra) o hidrófonos (en agua) respectivamente
(Pagés, 2011).
Al finalizar el procesamiento de estos datos se tienen hallazgos significativos a partir
de los cuales es posible interpretar la forma y geometría de la capas u horizontes al
interior de la tierra (estructuras) y de cómo éstas están organizadas. No obstante, esta
técnica no arroja información suficiente para predecir la composición de la roca, su
calidad como reservorio o si posee las características propias de una roca generadora
de hidrocarburos, entre otros aspectos. Por tal razón, se acude a otra técnica geofísica
conocida como inversión sísmica, la cual busca asociar las características físicas de la
roca, medidas en la perforación de pozos, con las características de las ondas acústicas
grabadas en los levantamientos sísmicos, permitiendo por ejemplo, obtener productos
de gran valor como el mapa estructural al tope de la formación de interés (Villamil,
Arango, Suarez, Malagon, & Linares, 1995) y las secciones sísmicas tanto en el sentido
del rumbo como del buzamiento de la estructura, a través de los cuales, se logra
identificar las secuencias de los horizontes litológicos (franjas de rocas con
características homogéneas), delinear posibles entrampamientos de hidrocarburos y el
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detalle de los rasgos estructurales más importantes en dicha formación (Córdoba,
Rolón, Buchelli, & Suárez, 2000).
De este modo, con la información obtenida de las técnicas descritas anteriormente (por
citar algunas), faculta a los geocientíficos, en primera instancia, la identificación de
aquellas áreas bajo las cuales se ubica un rasgo geológico que pueda contener
probablemente hidrocarburos (oportunidades exploratorias), y por otro, el desarrollo
de aquellas áreas de terreno (campos) en donde ya se han hecho previamente
descubrimientos de una o más acumulaciones de petróleo y/o gas presentes en las rocas
del subsuelo (yacimientos) mediante la perforación de pozos, permitiendo extraerlas
en cantidades comerciales mejorando así su producción (Blackburn et al., 2007).
2.3. MARCO NORMATIVO
El acuerdo 4 de 2012 establece los criterios de administración y asignación de áreas
para exploración y explotación de los hidrocarburos propiedad de la Nación; se expide
el Reglamento de Contratación correspondiente, y se fijan reglas para la gestión y el
seguimiento de los respectivos contratos.
El decreto 1073 de 2015, subsección 1.2 yacimientos ubicados en dos o más entidades
territoriales artículo 2.2.1.1.1.1.2.1., tiene por objeto establecer los parámetros técnicos
con el objeto de definir los porcentajes de participación de las entidades territoriales
que comparten yacimientos de recursos naturales no renovables en sus límites
geográficos, y de esta forma liquidar la participación de dichas entidades territoriales
en las regalías y compensaciones generadas por su explotación.
Finalmente, la resolución 183 del 2013 por la cual se adopta el manual de entrega de
información técnica de exploración y producción (MEITEP), en el cual se establecen
los lineamientos y especificaciones para la entrega de información generada de dichas
actividades al banco de información petrolera EPIS.
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3. METODOLOGÍA
3.1. FASES DEL PROYECTO
3.1.1. FASE PLANEACIÓN
Se pretende establecer una línea base del proyecto en la cual se realice el planteamiento
del problema, se identifique los objetivos a alcanzar, se evalúe la factibilidad del
proyecto y finalmente se haga la revisión bibliográfica y la elección de la metodología
de desarrollo de software más idónea a implementar. De modo semejante, se incluye el
diagnóstico de la información cartográfica disponible, la especificación y elicitación
de los requerimientos, y la identificación de la estructura principal del geovisor, sus
componentes, sus relaciones y cómo se distribuirán desde el punto de vista de la
ejecución.
3.1.2. FASE DISEÑO
En esta fase se plantean tareas destinadas a obtener el diseño de la arquitectura lógica,
física y de hardware del aplicativo. Así mismo, el diseño de una interfaz gráfica de
usuario eficiente y consistente a través de la técnica de prototipado de maqueta digital
o mockup, el cual implica un análisis de los usuarios y la revisión e implementación de
estándares y estrategias de diseño (estilos y metáforas). Adicionalmente, se contempla
la conceptualización y el diseño de la base de datos espacial (estructura y su
representación en un modelo de datos) y el diseño de los componentes del sistema y su
operación dentro del conjunto.
3.1.3. FASE DESARROLLO
En línea con las actividades fundamentales del ciclo de vida del software se propone la
ejecución de actividades orientadas al desarrollo y reutilización de componentes de
software necesarios para la construcción del geovisor, su validación y el acoplamiento
de los mismos. En este sentido, se plantea en primera instancia, la instalación y
configuración de las herramientas de software y del ambiente de desarrollo necesario
para la construcción de los diferentes componentes del aplicativo, seguido de la
creación de la base de datos espacial en el sistema gestor y la publicación de los datos
en el servidor de mapas web, la personalización de la interfaz gráfica del geovisor en
el entorno de trabajo o framework, la codificación y configuración de las
funcionalidades a disponer en éste y el alojamiento y despliegue del prototipo en el
servidor de aplicaciones.
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3.1.4. FASE EVALUACIÓN
Finalmente se hace entrega del prototipo del geovisor en funcionamiento atendiendo
los requerimientos y lineamientos de diseño planteados en las fases anteriores. Así
mismo, se implementó un plan de pruebas de tal manera que se evaluara, por un lado,
la funcionalidad del aplicativo en su prueba piloto y por otro, el grado de aceptación de
los usuarios en cuanto a la accesibilidad, usabilidad e intuitividad del mismo, mediante
la interpretación de los resultados de una breve encuesta de satisfacción, de
conformidad a las métricas de calidad descritas en la ISO 9126-3. De modo semejante,
se plantea la construcción de un informe en el cual se consigne la retroalimentación de
los usuarios, la evaluación de la calidad global del geovisor (si éste es conforme a la
especificación y da alcance a los requerimientos de los usuarios) y las lecciones
aprendidas, así como la documentación necesaria para ajustes y extensiones futuras.
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Figura 1. Esquema metodológico del proyecto. Fuente: Autores.
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4. DESARROLLO DE LA PROPUESTA
El desarrollo del visor cartográfico se realizó siguiendo el enfoque metodológico ágil
de ingeniería de software SCRUM, enmarcado en un modelo orientado a la
reutilización (Figueroa, Solís, & Cabrera, 2008), considerando que dicho método
permitió, por un lado, abordar el desarrollo del aplicativo disgregado en secciones de
tal manera que se realizaran ajustes de ser necesarios o priorizar tareas de desarrollo
sin afectar la entrega total del producto. Así mismo, se consideró para su elección el
corto tiempo de ejecución del proyecto, dado que esta metodología brinda la
posibilidad de hacer una entrega rápida del geovisor teniendo en cuenta que su
desarrollo se hace en un marco de trabajo iterativo con incrementos hechos en la
medida en que se van atendiendo los requerimientos funcionales definidos para el
mismo, y al tener un enfoque incremental (Cadavid, Martínez, & Vélez, 2013), permite
el aprovechamiento de componentes de software ya construidos que luego son
ajustados a las necesidades particulares del proyecto.
Figura 2. Adaptación de la metodología SCRUM para el geovisor. Fuente: Autores.
Las tareas o unidades básicas de trabajo llevadas a cabo en el desarrollo del aplicativo
web responden a una iteración o Sprint (ver figura 2), con una duración de seis semanas,
brindando la posibilidad de entregar productos parciales en cada tarea, perfectamente
integrables para el funcionamiento en productivo del prototipo del geovisor. En la
primera unidad de trabajo se conceptualizó, diseñó y construyó la base de datos
geográfica del proyecto en el motor de base de datos PostgreSQL (para el
almacenamiento de la información alfanumérica en tablas) y la extensión PostGIS para
el almacenamiento de geometrías y posiciones con base a un sistema de referencia
espacial. Posteriormente, en la segunda tarea, se procedió a crear y publicar los
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geoservicios web en el servidor de mapas Geoserver, de conformidad a la
especificación (WMS) y estándares de la Open Geospatial Consortium (OGC) con sus
respectivos estilos (simbología de las capas bajo el estándar SLD) defendidos sobre el
cliente desktop QGIS. Así mismo, se construyó el tablero de analítica con los datos
alojados en la base de datos espacial a partir de la técnica de indexación asociativa de
Qlik Sense, en donde se identifica y traza todas las relaciones entre los datos,
destacando aquellas más significativas de manera automática permitiendo así la
generación de reportes estadísticos interactivos, generando valor agregado a los datos.
En la tercera y última actividad se instaló el marco de trabajo (framework) para el
diseño de aplicaciones de mapas y se codificó las funcionalidades a ofrecer en el
mismo. El cliente web de servicios geográficos elegido para el desarrollo del aplicativo
corresponde a Heron Mapping Client, el cual utiliza librerías de JavaScript y está
construido sobre GeoExt (Conjunto de controladores y funcionalidades), OpenLayers
(Servicios de mapas base) y ExtJS (Interfaz gráfica de usuario), permitiendo reutilizar
componentes de este software para la construcción, implementación y personalización
del geovisor SIGGA.
4.1. DISEÑO DE LA PROPUESTA
4.1.1. ESPECIFICACIÓN DE REQUERIMIENTOS
En cuanto a la ingeniería de requerimientos, este apartado presenta la identificación y
el levantamiento de requerimientos funcionales y no funcionales para el desarrollo del
geovisor.
4.1.1.1. REQUERIMIENTOS FUNCIONALES
A continuación, se describen las necesidades de los usuarios que serán traducidas a
requerimientos del sistema y que posteriormente constituirán los servicios y/o
operaciones a llevarse a cabo en el geovisor para suplir los requerimientos (Salavert &
Pérez, 2000).
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contractual de activos en exploración y producción de hidrocarburos
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ÍTEM DESCRIPCIÓN
RF-SIGGA-01 El usuario no requiere de autentificación para acceder al geovisor y
utilizar las operaciones dispuestas en éste.
RF-SIGGA-02 El geovisor debe permitir al usuario el cambio de estado de las capas
de información geográfica dispuestas en una tabla de contenidos.
RF-SIGGA-03 El usuario puede visualizar en pantalla las capas de información
geográfica en diferentes escalas de despliegue y realizar
desplazamientos o paneos a nivel de vista.
RF-SIGGA-04 Una vez activa la capa en la tabla de contenido del geovisor, el
usuario puede identificar la información temática o atributiva
asociada a la misma en una ventana emergente o pop up, sin que ello
implique definir algún parámetro o sentencia de código para efectuar
la consulta.
RF-SIGGA-05 El geovisor permitirá al usuario generar dibujos (puntos, líneas o
polígonos), generar etiquetas sobre la vista actual del mapa.
RF-SIGGA-06 El usuario podrá consultar reportes estadísticos mediante gráficos
interactivos en un tablero de analítica de BI asociados a la entrega de
la información técnica al banco de información petrolera (EPIS)
referente a pozos y áreas de negocio de un bloque operado por la
compañía.
4.1.1.2. REQUERIMIENTOS NO FUNCIONALES
En este ítem se exponen las características que restringen la operación o
funcionamiento del geovisor:
ÍTEM DESCRIPCIÓN
RNF-SIGGA-01 El geovisor debe ser adaptable a navegadores web.
RNF-SIGGA-02 Al geovisor debe ser accedido por los funcionarios de la
organización mediante un navegador a través de la intranet sin
necesidad de utilizar plugins o software emulador de web.
RNF-SIGGA-03 El geovisor debe ser escalable, es decir permitir el crecimiento de
información, nuevas capacidades y funcionalidades y mayor
capacidad de almacenamiento.
Construcción de un visor cartográfico para la administración de información técnica georreferenciada y el seguimiento
contractual de activos en exploración y producción de hidrocarburos
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RNF-SIGGA-04
En cuanto a disponibilidad, se debe permitir que el sistema pueda
recibir múltiples peticiones de ingreso, consulta y descarga con un
porcentaje de fallas inferior al 70%.
RNF-SIGGA-05 El geovisor debe soportar una concurrencia del 50% de
funcionarios de la organización sobre el 100% de funcionarios.
RNF-SIGGA-06 El geovisor no debe desplegarse desde dispositivos móviles.
RNF-SIGGA-07 Toda la información presente en el geovisor debe estar en idioma
español.
RNF-SIGGA-08 El estándar de diseño en temas de interfaz gráfica de usuario debe
corresponder a los lineamientos del manual de marca de la
organización. Así mismo, el diseño debe estar encaminado a
cumplir las guías básicas del WCAG 2.0 del W3C.
RNF-SIGGA-09 El visor debe ser implementado bajo una arquitectura orientada a
servicios que cumplan con los estándares de la Open Geospatial
Consortium.
RNF-SIGGA-10 La resolución de pantalla definida es de 1024 x 768.
RNF-SIGGA-11 La navegación y disposición de funcionalidades debe ser sencillo,
intuitivo y de fácil acceso facilitando el uso del aplicativo de
usuarios no técnicos en manejo de herramientas de sistemas de
información geográfica.
RNF-SIGGA-12 El geovisor debe proveer una ayuda en línea codificada en HTML
en la cual se ilustran gráficamente las funcionalidades y las mejores
prácticas de uso. Debe estar disponible para su consulta en
cualquier momento.
RNF-SIGGA-13 Se debe entregar documentación de la arquitectura del geovisor
describiendo los componentes y la interacción entre estos, su
funcionamiento y documentación de la codificación y/o
reutilización de componentes para futuras extensiones o
mantenimiento del mismo.
4.1.1.3. REGLAS DE NEGOCIO
Regla 1: El prototipo del visor cartográfico se desarrollará con reutilización de
componentes de software.
Construcción de un visor cartográfico para la administración de información técnica georreferenciada y el seguimiento
contractual de activos en exploración y producción de hidrocarburos
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Regla 2: El rol usuario del geovisor corresponde únicamente a funcionarios
activos de la organización.
Regla 3: La información desplegada en el geovisor corresponde a información
oficial, se debe validar la fiabilidad de la misma antes de la carga mediante
actos administrativos, contratos de exploración y producción firmados con la
ANH, expedientes de licencias ambientales, formas ministeriales presentadas
al MM&E o cualquier otro documento que haga sus veces.
Regla 4: El usuario únicamente tendrá permisos de consulta, por ningún motivo
podrá crear, actualizar o eliminar datos en el geovisor.
Regla 5: El sistema de referencia espacial oficial de toda la información
presentada en el geovisor corresponde al sistema WGS84.
Regla 6: La vista global de capas en el geovisor deberá estar delimitada por la
envolvente de todas las jurisdicciones municipales en cuya superficie se
adquieran áreas contratadas para adelantar actividades de exploración y
producción de petróleo y gas por la compañía.
Regla 7: El balance de entrega de información al EPIS de cada bloque se
incorporará al geovisor como una tabla no espacial, y la actualización del estado
de productos asociado a áreas en evaluación, explotación o devueltas; o pozos
perforados deberá realizarse semestralmente.
4.1.1.4. DEFINICIÓN DE ACTORES DEL SISTEMA
A continuación, se presenta la descripción del actor que interactúa con el sistema:
ROL Usuario del sistema AC-SIGGA-01
DESCRIPCIÓN Representa el funcionario activo de la organización que
puede acceder al geovisor a través de la intranet.
CAPACIDADES Acceder, visualizar y consultar información técnica
georreferenciada obtenida de la ejecución de
actividades de exploración y producción de
hidrocarburos.
4.1.2. ARQUITECTURA LÓGICA
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contractual de activos en exploración y producción de hidrocarburos
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4.1.2.1. DIAGRAMA DE CASOS DE USOS
Los diagramas de casos de usos son un tipo de diagramas comportamentales los cuales
son frecuentemente utilizados en la ingeniería de software para representar el
comportamiento del sistema a partir de sus funcionalidades (operaciones que se llevan
a cabo en el geovisor) y los actores que interactúan en el mismo (Salavert & Pérez,
2000). Para especificar dicho comportamiento, se representa el actor, las relaciones y
las operaciones basadas en los requerimientos funcionales identificados para el
geovisor. La descripción de los principales casos de uso se presenta a continuación:
CU-1 Visualizar: corresponde a la funcionalidad que permite cambiar el estado de
visualización y el renderizado de las capas de información en el geovisor. Para este
caso de uso existe relación de extensión (dependencia opcional, el usuario decide si la
ejecuta o no) de otros 3 casos indicada por el estereotipo <<extend>>: CU-2 Acercar
vista, CU-3 Alejar vista, CU-4 Desplazar vista.
El caso de uso CU-5 Identificar capa corresponde a la funcionalidad de despliegue de
la información atributiva del objeto geográfico que se haya sido seleccionado a través
de una ventana emergente o pop-up. El caso de uso CU-6 Dibujar permite al usuario
construir elementos temporales en pantalla con las geometrías primitivas, etiquetarlos,
personalizarlos y descargarlos como archivos shapefile. Posee a su vez 11 relaciones
de extensión con otros casos de uso, tales como: CU-7 Dibujar punto, CU-8 Dibujar
línea, CU-9 Dibujar polígono irregular, CU-10 Dibujar polígono regular, CU-11
Generar etiqueta, CU-12 Dibujar un agujero, CU-13 Eliminar dibujo, CU-14 Mover
dibujo, CU-15 Seleccionar elementos, CU-16 Modificar dibujo, CU-17 Personalizar
(cambiar estilo).
El CU-18 Consultar Reporte Estadístico, brinda la posibilidad de redirigir al usuario
a un tablero de analítica con gráficos estadísticos interactivos de la información
dispuesta en el geovisor para inteligencia de negocios.
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Figura 3. Diagrama de casos de uso. Fuente: Autores.
Construcción de un visor cartográfico para la administración de información técnica georreferenciada y el seguimiento
contractual de activos en exploración y producción de hidrocarburos
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De modo semejante, se presenta un ejemplo de especificación del caso de uso CU-01
Visualizar.
NOMBRE Visualizar CÓDIGO CU-01
ITERACIÓN Fachada PRIORIDAD Alta TIPO Necesario
RESUMEN
Permite a los usuarios visualizar la información disponible en el visor cartográfico.
ACTOR(ES)
Primario(s) Usuarios Soporte No aplica
INFORMACIÓN NECESARIA
Información Responsable(s) Todos los usuarios
Flujo Ítem Características Evento
Entrada
FLUJO PRINCIPAL
Flujo Paso Acción Escenario
1
1 Usuario El usuario ingresa a través de un navegador web a la
página del geovisor.
2 Geovisor El Geovisor activa por defecto en la tabla de contenidos
la totalidad de las capas almacenadas en su base de datos
3 Usuario
El Usuario decide la capa en la que desea cambiar el
estado en el geo visor mediante un clic en el check box.,
si no sigue en el flujo de excepción 1
4 Geovisor El Geovisor valida el estado de la capa.
5 Geovisor
El Geovisor realiza el siguiente procedimiento si está
encendida la capa seleccionada, la apaga; y si está
apagada, la enciende.
6 Geovisor El Geovisor renderiza el mapa con el estado de la capas
definido por el usuario.
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contractual de activos en exploración y producción de hidrocarburos
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FLUJO ALTERNATIVO
Flujo Paso Acción Escenario
No aplica
FLUJO DE EXCEPCIÓN
Flujo Paso Acción Escenario
1 3 Usuario El usuario no elige activar ninguna capa
4 Geovisor El geovisor activa por defecto un mapa base.
PUNTO(S) DE EXTENSIÓN
CU-2 Acercar vista, CU-3 Alejar vista, CU-4 Desplazar vista.
PUNTO(S) DE INCLUSIÓN
No se tienen casos de uso de inclusión.
DESENCADENADOR(ES)
1. Cada vez que el usuario desee visualizar y consultar la información alojada en el
Geovisor.
SUPUESTO(S)
1. El Usuario tiene acceso a internet.
2. El Geovisor está activo y en funcionamiento.
3. Las capas de información geográfica estén disponibles.
PRECONDICIÓN(ES)
1. El Geovisor debe renderizar el mapa base y activar todas las capas por defecto.
POSTCONDICIÓN(ES)
1. En caso de haberse realizado el procedimiento de manera exitosa, el Geovisor debe
permitir al usuario controlar el nivel de detalle de la vista del mapa
(acercamientos/alejamientos del zoom) o desplazar la vista.
AUTOR(ES)
Ingenieros de Requerimientos
FECHA
Iteración Fachada Creación 19/06/2019 Modificación
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contractual de activos en exploración y producción de hidrocarburos
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4.1.2.2. DIAGRAMA DE PAQUETES
El diagrama de paquetes permite realizar agrupaciones lógicas de funcionalidades u
operaciones a llevarse a cabo en el geovisor (identificados previamente en el diagrama
de casos de uso) en módulos de acuerdo a la cohesión de las mismas (Stevens, Pooley,
& Aguilar, 2002). La siguiente ilustración representa el diagrama de paquetes para el
geovisor SIGGA en el cual se tienen fundamentalmente dos módulos, uno denominado
navegación el cual agrupa los casos de uso que interactúan con la visualización y
despliegue en pantalla: visualizar, acercar, alejar y desplazar vista. El otro módulo
denominado Gestión de Información, corresponde a la colección de funcionalidades
asociadas a la interacción del usuario con las capas de datos alojadas en el geovisor:
identificar capas y consultar reporte estadístico principalmente.
Figura 4. Diagrama de paquetes. Fuente: Autores.
4.1.3. ARQUITECTURA FÍSICA
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4.1.3.1. DIAGRAMA DE COMPONENTES
El diagrama de componentes es un tipo de diagrama estructural que permite establecer
los componentes o unidades modulares del geovisor, el comportamiento o
comunicación de éstos en términos de sus interfaces y su nivel de acoplamiento.
Figura 5. Diagrama de componentes. Fuente: Autores.
De la ilustración anterior, se tienen 5 componentes, algunos de ellos con solo interfaz
provista o requerida respectivamente y otros con ambas interfaces (proveen y requieren
datos al interior del sistema para su funcionamiento). De esta manera, el componente
de base de datos PostgreSQL gestiona la persistencia del aplicativo y provee los datos,
por un lado, al servidor de mapas web Geoserver quien los requiere para la publicación
de los geoservicios con la especificación WMS, y por otro, al tablero de analítica de
Qlik Sense quien los requiere para construir el modelo asociativo y los reportes
estadísticos interactivos. Ambos servicios a su vez son entregados al cliente web del
geovisor Heron el cual los consume como capas de información en la vista del mapa,
desplegando y renderizando según las peticiones hechas sobre el navegador web.
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contractual de activos en exploración y producción de hidrocarburos
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Análogamente, este diagrama permite identificar en cuántas capas se debe construir el
visor cartográfico, en este sentido, se tienen fundamentalmente dos capas, una asociada
a la presentación (interfaz gráfica de usuario) y la lógica del negocio (geovisor, tablero
de analítica y servidor de mapas web) y otra capa asociada a la persistencia del sistema
(base de datos espacial).
4.1.4. ARQUITECTURA DE HARDWARE
4.1.4.1. DIAGRAMA DE DESPLIEGUE
El siguiente diagrama de despliegue muestra la configuración en funcionamiento del
aplicativo, representando los entornos de ejecución y la relación física de los distintos
nodos o componentes de hardware que conforman el visor cartográfico, exponiendo la
asociación existente entre éstos y la forma en cómo se distribuyen.
Figura 6. Diagrama de despliegue. Fuente: Autores.
Obsérvese en el diagrama que se exponen y representan 3 nodos para el funcionamiento
en productivo del geovisor SIGGA, un servidor en el que está alojado el motor de bases
de datos, un servidor de aplicaciones con los entornos de ejecución y el acceso al
geovisor mediante un navegador web (desde la vista del cliente).
4.1.5. DISEÑO DE LA BASE DE DATOS ESPACIAL
Construcción de un visor cartográfico para la administración de información técnica georreferenciada y el seguimiento contractual de activos en exploración y producción de hidrocarburos
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4.1.5.1. DIAGRAMA DE PERSISTENCIA
El modelo a continuación representa la información que será almacenada en la base de datos espacial que alimenta las transacciones
efectuadas desde el Geovisor, permitiendo hacer un inventario, organización y clasificación de los objetos geográficos que la
componen.
Figura 7. Modelo de datos del Geovisor SIGGA. Fuente: Autores.
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Su diseño responde a un modelo de datos de tipo conceptual que describe en forma
estructurada la información geográfica que representa el universo de discurso o alcance
temático del Geovisor SIGGA. La jerarquía del modelo comprende cinco temas y cada
uno de ellos tiene asociado uno o más grupos o set de datos.
4.1.6. DISEÑO DE LA INTERFAZ GRÁFICA DE USUARIO
Para el diseño de la interfaz gráfica de usuario se tuvo en cuenta tres aspectos
importantes: intuitividad, eficiencia, y consistencia de diseño (apariencia) requerido
para el proyecto (la interfaz debe estar ajustada al modelo mental del usuario para evitar
la indefensión adquirida) (Galeano, 2017). La técnica de diseño corresponde a
maquetado digital ya que se construyó sobre la plataforma de desarrollo del aplicativo
representando las características físicas a implementar; así mismo, se tuvo en cuenta
criterios asociados a la correcta utilización de invitaciones (botones, cajas de
activación, barras de navegación y pestañas), metáforas (íconos) y rampas de color
basados en un estándar de diseño, con el fin de obtener una interfaz sencilla, intuitiva,
funcional y de fácil acceso para el usuario. A continuación, se presenta el prototipo de
la interfaz o mockup con una dimensión horizontal de baja fidelidad.
Figura 8. Diseño interfaz gráfica de usuario. Fuente Autores.
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4.2. DESARROLLO DE LA PROPUESTA
4.2.1. REQUERIMIENTOS DE LA APLICACIÓN
Los siguientes constituyen requerimientos técnicos mínimos para el funcionamiento
del aplicativo:
Requisitos de Hardware
Componentes Mínimo Recomendado
Sistema operativo Windows 8 Superior
Memoria 512 MB 1 GB
Velocidad Procesador *Procesador x64: 1,4
GHz
2GHz
Tipo de Procesador Intel Core i5 7Th Gen O superior
Disco Duro 10.1 GB de espacio en
disco
Mayor a 10.1 GB
Requisitos de Software
Motor de base de datos PostgreSQL - PostGIS
Servidor de mapas web Geoserver
Clientes desktop QGIS - Qlik Sense
Cliente web Heron Mapping Client
Servidor de aplicaciones XAMPP
Lenguajes JavaScript-HTML5-CSS
4.2.2. CONSTRUCCIÓN DE LA APLICACIÓN
Para la creación del geovisor se utilizó la librería de java Script llamada GeoExt, la cual
combina las librerías de OpenLayers y Ext JS, que en conjunto facilitan la manipulación
y creación de los mapas o herramientas GIS junto con la interfaz gráfica. En la
estructura del geovisor se definió un archivo html llamado INDEX que corresponde al
archivo principal en el cual se hace el llamado a los diferentes scripts construidos para
el correcto funcionamiento del geovisor. En dicho archivo html se definen los
siguientes aspectos:
ARCHIVO INDEX
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__________________________________________________________________________________
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Indica el contenido del archivo, su codificación y el título e imagen de la página web
el cual aparecerá en la barra del navegador.
Referencias y llamados a diferentes librerías externas entre las cuales se encuentran:
ExtJs, Proj4JS, OpenLayers, GeoExt, GXP y archivos de estilo CSS.
Llamados a los Java Scripts donde se estructuraron las diferentes partes del aplicativo
entre las cuales se encuentran el layout, la configuración de las capas y las diferentes
herramientas del visor.
ARCHIVO MAP.JS
En este archivo se definen las capas que se utilizarán en la aplicación web, así como
las opciones del mapa y la estructura de organización de árbol para desplegar las capas
de información. El código está estructurado en namespaces los cuales son funciones
declaradas con el fin de crear objetos con sus respectivas variables (no son globales).
Por mencionar algunos, se encuentra el que permite controlar las diferentes
resoluciones que se pueden tener en la vista del mapa
(HERON,OPTIONS,SERVERRESOLUTIONS), otro en donde se especifica el almacén
de datos creado en Geoserver y la URL de acceso al espacio de trabajo en donde se
encuentran publicadas las capas y desde allí serán consumidos los servicios WMS
(HERON.GUATIQUIA), otro para tener las configuraciones en cuanto al extent,
proyección, resolución y zoom del geovisor (HERON.OPTIONS.MAP.SETTINGS).
Construcción de un visor cartográfico para la administración de información técnica georreferenciada y el seguimiento
contractual de activos en exploración y producción de hidrocarburos
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Otro de los aspectos importantes que se especifican en este script son las variables que
definen las diferentes proyecciones que se van a emplear y las coordenadas centrales
en donde se ubicará la capa base cada vez que se acceda al geovisor.
Para definir las capas que van a ser llamadas y publicadas en el geovisor se define el
namespace HERON.OPTIONS.MAP.LAYERS, la cual se divide en dos secciones, una
donde se llaman a las capas base y otra donde se llaman a las capas especificas a la
temática del visor que fueron publicadas en Geoserver. Para hacer el llamado de las
capas es necesario, primero definir el nombre bajo el cual se van a identificar los layers,
la URL en la cual se hará el llamado, el nombre bajo el cual se encuentra almacenada,
el formato que esta tiene y el efecto de transición que tendrá.
La diferencia en el código entre una capa base y una capa temática radica en el valor
que toma el atributo isBaseLayer, que para el caso particular de este proyecto se tiene
Construcción de un visor cartográfico para la administración de información técnica georreferenciada y el seguimiento
contractual de activos en exploración y producción de hidrocarburos
__________________________________________________________________________________
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que la definición de la URL se realizó en una variable global. Por último, en este
archivo se definió igualmente el árbol temático bajo el cual se hizo la separación de la
distribución de las capas. Para esto se creó la variable treeTheme, en la cual se establece
el orden jerárquico de las carpetas organizando la información de manera lógica, así
mismo, se eligió la opción de subcapas desplegables por comodidad. Cada grupo tiene
unas subcapas (children) definidas por el nodeType gx_layer, posibilitando la inclusión
de un checkbox para activar o desactivar las capas.
ARCHIVO LAYOUT.JS
En este fichero se define la disposición de los elementos del mapa, es decir, de los
paneles que componen el geovisor. En primer lugar, se define un panel principal el cual
va a contener las diferentes divisiones (ítems) que tendrá el visor.
Los paneles secundarios se engloban dentro del arreglo denominado ITEMS y se guarda
una estructura de jerarquía en la cual se indica cuando se declara el tipo de panel
(xtype), dentro de dicho arreglo se crearon cuatro ítems hr-container-north, hr-menu-
left-container, hr-map-and-info-container y hr-menu-right-container. En el hr-
container-north se creó el espacio del banner. El siguiente panel es el de la izquierda,
hr-menu-left-container, que se desempeña como contenedor del árbol de capas y del
apartado de capas activas los cuales a su vez están definidos dentro del panel como
ítems.
Construcción de un visor cartográfico para la administración de información técnica georreferenciada y el seguimiento
contractual de activos en exploración y producción de hidrocarburos
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En este panel es importante destacar que en el apartado donde se definió el árbol de
capas también se programan las acciones que tendrá el pulsar el botón derecho del ratón
sobre una capa con la sintaxis contextMenu (para este caso la acción de respuesta es la
posibilidad de manipular la transparencia de las capas). Adicionalmente en el
namespace Heron.options.layertree se establece la estructura de dicho árbol.
El panel central, hr-map-and-info-container, contiene a su vez al mapa en sí con el
identificador hr-map. En este, las hropts son Heron.options.map y todas las sub-
propiedades y sub-objetos, como Heron.options.map.settings o
Heron.options.map.layers.
Construcción de un visor cartográfico para la administración de información técnica georreferenciada y el seguimiento
contractual de activos en exploración y producción de hidrocarburos
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Finalmente, el panel, hr-menu-right-container, es el de la derecha. En este se construyo
una pestaña que muestra la leyenda de las capas activas en la vista del mapa mediante
el uso del hr-layerlegend-panel, que muestra la leyenda mediante GetFeautreInfo.
ARCHIVO OPTIONS.JS
En este archivo principalmente se definen los diferentes botones que se tendrán
disponibles en la barra de herramientas, además se definen los tooltips o etiquetas,y el
comportamiento y acciones de cada botón (incluyendo la estructuración de los
submenús). Una de las acciones creadas para los botones de ayuda y estadísticas es el
re-direccionamiento del geovisor a diferentes links en donde se tiene estructurada la
información necesaria.
Construcción de un visor cartográfico para la administración de información técnica georreferenciada y el seguimiento
contractual de activos en exploración y producción de hidrocarburos
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4.2.3. IMPLEMENTACIÓN DE LA APLICACIÓN
La implementación del prototipo del geovisor SIGGA inicia con la instalación del
servidor de aplicaciones XAMPP Server de manera local con el fin de realizar las
pruebas de funcionamiento del aplicativo luego de la codificación. Esta es una solución
informática que hace la función de servidor local e integra a su vez un set de
herramientas que se instalan como un solo paquete (Apache para el servidor web
HTTPS encargado de aceptar las peticiones desde un navegador web para mostrar el
contenido del geovisor, PHP que corresponde al lenguaje de programación para el
desarrollo de la app web y que es interpretado por el servidor Apache y MariaDB que
permite administrar la base de datos en donde se almacena la información necesaria
para el correcto funcionamiento del geovisor en la web). Una vez instalado, se procede
a configurar el desarrollo hecho sobre el cliente web Heron Mapping Client en el folder
de aplicaciones. De esta manera se tiene un visor cartográfico que responde a los
requerimientos del proyecto, en funcionamiento, y construido de conformidad a los
lineamientos definidos en la ingeniería de software presentados en el diseño, tal y como
se observa a continuación:
Construcción de un visor cartográfico para la administración de información técnica georreferenciada y el seguimiento
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Figura 9. Página de inicio del Geovisor SIGGA. Fuente: Autores.
Figura 10. Tablero de analítica del Geovisor SIGGA para inteligencia de negocios.
Fuente: Autores.
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Cabe mencionar que a este prototipo se realizó un plan de pruebas para validar su
funcionamiento. Éstas se describen a continuación:
PLAN DE PRUEBAS
PRUEBA DESCRIPCIÓN
Unitaria Esta prueba se realizó durante la fase de desarrollo del aplicativo y
permitió constatar la correcta ejecución de cada componente del
sistema de manera individual luego de ser configurado y codificado.
Funcional Esta prueba se realizó al final del desarrollo del geovisor (producto de
software terminado) con el fin de determinar discrepancias entre el
funcionamiento de los módulos del aplicativo y la especificación de
requerimientos funcionales. ¿Hace todo para lo que fue diseñado? ¿lo
hace correctamente?
Usabilidad Esta prueba permitió validar con potenciales usuarios (público
objetivo) la facilidad en el acceso, intuitividad, usabilidad y
navegabilidad en la interfaz gráfica del geovisor, recolectar
comentarios pertinentes y establecer el grado de satisfacción con el
producto de software.
Aceptación Prueba final aplicada al geovisor en la cual se contrasta el producto
final versus la especificación de requerimientos y las consideraciones
de diseño del aplicativo. ¿cumple? ¿consistente?
Acto seguido, se presenta un ejemplo de un caso de prueba aplicado al prototipo
funcional del geovisor.
CASO DE PRUEBA
CÓDIGO CP-SIGGA-01
PROPÓSITO Comprobar la usabilidad del geovisor
PRECONDICIONES El usuario leyó el manual de usuario
DATOS DE
ENTRADA
Capas de información geográfica activas por defecto en el
geovisor.
ACTIVIDADES 1. Se le solicita al usuario alejar la vista del mapa a una escala
pequeña (mayor a 1:17.000.000).
2. Dibujar un polígono irregular sobre una vista más detallada
del mapa web.
RESULTADOS
ESPERADOS
1. Cambio en el nivel de detalle de la visualización del mapa
con un renderizado del mapa base a la escala solicitada.
2. Polígono regular dibujado sobre una vista más detallada.
Construcción de un visor cartográfico para la administración de información técnica georreferenciada y el seguimiento
contractual de activos en exploración y producción de hidrocarburos
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EVIDENCIAS Se presentan las evidencias de la prueba obtenida por el
usuario evaluado:
COMENTARIOS El usuario manifiesta un grado de satisfacción de un 95% y
sostiene que el geovisor cumple con el parámetro de calidad
evaluado, argumentando que es bastante intuitivo y de muy
fácil manipulación para usuarios sin conocimientos de GIS.
4.2.3.1. COMPONENTES DEL VISOR CARTOGRÁFICO SIGGA
A continuación, se describen los componentes que constituyen el visor cartográfico:
COMPONENTE OBSERVACIÓN
Banner Está ubicado en la parte superior del geovisor.
Área de despliegue
del mapa
Despliega el mapa centrado en la ventana de acuerdo a la
escala de visualización configurada por defecto.
Barra de
herramientas
Está ubicada en la parte superior del geovisor y aparece
desplegada por defecto.
Control de
navegación
Está ubicado en el costado lateral izquierdo del geovisor.
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contractual de activos en exploración y producción de hidrocarburos
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Escala gráfica y
numérica
Están ubicadas al costado superior e inferior izquierdo del
geovisor respectivamente.
Tabla de contenido Constituye la pestaña lateral superior izquierda del
geovisor.
Leyenda del mapa Constituye la pestaña lateral superior derecha del
geovisor.
Control de capas Constituye la pestaña lateral inferior izquierda del
geovisor.
4.2.3.2. FUNCIONALIDADES DEL VISOR CARTOGRÁFICO SIGGA
En esta sección se expondrán capturas de pantalla de las principales funcionalidades
del geovisor de conformidad a los casos de uso:
CASO DE USO FUNCIONALIDAD
Visualizar
Permite al usuario realizar la navegación sobre la información desplegada en el
geovisor empleando las herramientas: Full Extent , Zoom In , Zoom Out ,
Paneo libre , Controles de Paneo, Control de escala de visualización , Medir
Longitud y Medir Área , la ayuda en línea y el acceso al tablero de analítica
en Qlik Sense .
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Identificar Capa
Esta funcionalidad le permite al usuario en el panel de capas activas mediante el
botón de identificar, acceder a los atributos asociados a una capa de información
geográfica de particular interés desplegada en el geovisor consolidado en una
ventana emergente.
Las flechas ayudan a bajar o a subir las capas para su visualización, el ícono de la
permite mostrar la información de la capa, el botón verde es para cambar la
transparencia de la capa y el signo menos es para eliminar la capa de la vista del
mapa.
Dibujar
Esta funcionalidad le permite al usuario construir elementos geométricos sobre la
vista del mapa, personalizarlos y de descargarlos como ficheros shapefile.
El botón que da acceso a la barra de herramientas de esta funcionalidad es y los
botones asociados a esta funcionalidad son: Dibujar punto , Dibujar línea ,
Dibujar polígono irregular , Dibujar polígono reglar , Etiquetar , Cortar
dibujo , Eliminar dibujo , Eliminar todos los dibujos , Editar geometría del
dibujo , Seleccionar dibujo , Mover dibujo y Personalizar dibujo
Construcción de un visor cartográfico para la administración de información técnica georreferenciada y el seguimiento
contractual de activos en exploración y producción de hidrocarburos
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Consultar
Reporte
Estadístico
Esta funcionalidad le permite al usuario mediante el componente de software Qlik
Sense, interactuar con la información estadística de las capas pozos y balance EPIS
en un tablero interactivo diseñado para efectuar analítica de datos para inteligencia
de negocios (BI).
4.2.4. EVALUACIÓN DE LA CALIDAD DEL APLICATIVO
Para la evaluación de la calidad del producto de software desarrollado se tuvo en
consideración las métricas de calidad (Estayno, Dapozo, Cuenca Pletsch, & Greiner,
2009) definidas en la norma ISO 9126-3 para el parámetro de usabilidad, como se
presenta en la siguiente tabla:
EVALUACIÓN DE LA USABILIDAD
MÉTRICA INDICADORES
USABILIDAD Capacidad para ser entendido, capacidad para ser operado,
capacidad para ser aprendido y capacidad de atracción.
En este sentido, se aplicó una encuesta de satisfacción cuya selección de la muestra
comprende 10 funcionarios activos de la organización (población objetivo), la cual
permitió establecer el grado de satisfacción del usuario frente a la interacción con el
prototipo del geovisor, en donde el encuestado dispuso de 5 criterios de calificación
cuantificados de 1 a 5 para cada uno de los aspectos de evaluación.
Construcción de un visor cartográfico para la administración de información técnica georreferenciada y el seguimiento
contractual de activos en exploración y producción de hidrocarburos
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CRITERIOS DE CALIFICACIÓN
CRITERIO DE CALIFICACIÓN PUNTUACIÓN
Totalmente satisfecho 5
Satisfecho 4
Medianamente satisfecho 3
Poco satisfecho 2
Insatisfecho 1
El participante califica su grado de satisfacción en una escala de a 1 a 5 donde, 1
significa que el usuario se encuentra insatisfecho y 5 totalmente satisfecho. Así, los
resultados de las puntuaciones se presentan a continuación:
EVALUACIÓN DE CALIDAD
CRITERIO PUNTUACIÓN
F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 F8 F9 F10
ACCESIBILIDAD 4 3 3 5 3 3 5 3 3 3
FUNCIONALIDAD 4 4 5 3 5 3 3 3 3 5
INTUITIVIDAD 5 4 4 4 4 3 3 3 5 4
NAVEGABILIDAD 5 3 5 4 4 3 5 3 4 5
APRENDIBILIDAD 4 3 4 5 4 4 5 4 4 3
COMPRENSIBILIDAD 5 3 4 5 3 5 4 4 5 5
USABILIDAD 4 5 4 5 3 5 3 5 4 5
ATRACTIVIDAD 3 3 3 4 4 5 5 5 4 4
CONSISTENTE 4 4 4 5 5 5 3 4 3 3
Figura 11. Gráfico estadístico de evaluación de la calidad. Fuente: Autores.
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contractual de activos en exploración y producción de hidrocarburos
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El gráfico estadístico anterior sintetiza los resultados obtenidos de la evaluación de la
calidad aplicada al geovisor.
5. PRODUCTOS A ENTREGAR
En este apartado se describen los principales productos alineados con los objetivos
definidos para este proyecto. En primera instancia, se entrega el análisis de
requerimientos que comprende el levantamiento, especificación y validación de los
mismos (ver página 18). El segundo entregable corresponde al diseño arquitectónico
del aplicativo mediante la utilización del lenguaje de especificación y modelado UML
a través de diagramas comportamentales y estructurales (ver página 22). Se hace
entrega del prototipo funcional del geovisor desarrollado sobre el lenguaje de
programación JavaScript una vez validado su funcionamiento mediante el plan de
pruebas con su respectivo manual de usuario en línea estructurado sobre el lenguaje de
marcado HTML (ver página 37) respondiendo a la necesidad de documentación de la
aplicación. Y finalmente el reporte de calidad del producto de software con la
interpretación de resultados obtenidos de la encuesta de satisfacción de usuarios (ver
página 43).
6. RESULTADOS
Para cumplir con el objetivo específico número uno, se levantaron las necesidades de
los usuarios de la organización, se validaron, organizaron y priorizaron de tal manera
que se obtuvo una definición detalla de especificación de requerimientos permitiendo
establecer los servicios de software requeridos y las restricciones a considerar en la
operación y desarrollo del aplicativo. Con el análisis de requerimientos se evidenció
que el proyecto era viable desde el punto de vista técnico.
Con base al objetivo específico número dos, luego de modelar toda la arquitectura del
aplicativo, se obtuvo un conjunto de diagramas en UML mediante los cuales se pudo
establecer la estructura y el comportamiento deseado del geovisor, así como el diseño
detallado del producto de software conforme a la especificación y dando alcance por
supuesto a los requerimientos de los usuarios, haciendo más eficiente el proceso de
desarrollo y/o construcción del prototipo.
Construcción de un visor cartográfico para la administración de información técnica georreferenciada y el seguimiento
contractual de activos en exploración y producción de hidrocarburos
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De acuerdo al objetivo número tres, después de un desarrollo incremental y basado en
la reutilización de componentes en el cual se obtuvo entregas funcionales del geovisor
que fueron sometidas a procesos de validación de funcionamiento confrontando los
requerimientos con el producto de software final en un plan de pruebas, el resultado es
un prototipo que permite a funcionarios de la organización visualizar de manera
sencilla y rápida en mapas web la información relacionada con las actividades de
exploración y producción de hidrocarburos ejecutadas por la compañía en un bloque
ubicado en jurisdicción municipal de Cabuyaro (Meta).
Finalmente, dando cumplimiento al objetivo número cuatro, una vez implementada la
encuesta de satisfacción a los usuarios, que buscaba calificar el producto de software
construido basado en unos criterios de calidad conforme a la norma ISO 9126-3, se
obtuvo que en promedio los funcionarios califican de manera global con 4 – Satisfecho
los criterios de calidad del geovisor una vez interactúan con éste. El criterio con mejor
puntuación corresponde a Consistencia de los elementos en la interfaz gráfica de
usuario con 50% muy satisfecho, seguido del criterio de navegabilidad al interior de la
interfaz y fácil utilización de las herramientas allí dispuestas con un 40% afirmando
que están muy satisfechos. El criterio de menor puntuación corresponde a la
comprensibilidad del geovisor con un 50% de los encuestados argumentando estar
moderadamente satisfechos. Por lo anterior, puede inferirse que un aspecto importante
de la calidad del producto indudablemente obedece a que el usuario se sienta cómodo
(alta accesibilidad y alta usabilidad) y que se obtengan los resultados esperados
(funcionalidad de los botones y herramientas) para evitar frustración en el usuario
(indefensión adquirida) y la no utilización del geovisor.
7. CONCLUSIONES
El diseño, desarrollo e implementación del visor cartográfico SIGGA permitió
centralizar en un único medio de visualización la información georreferenciada bajo un
mismo sistema de coordenadas y escalas. Así mismo, coadyuvó a la estandarización y
clasificación adecuada de los datos espaciales asociados a la actividad del nicho de
negocio mejorando la gestión centralizada y confiable de la información, lo cual
permitirá la toma de decisiones acertadas y oportunas asociadas a la actividad de
exploración y producción de hidrocarburos. De modo semejante, la implementación de
esta solución de software facilita el seguimiento y monitoreo en la ejecución de las
actividades asociadas a compromisos contractuales con entes gubernamentales ya que
posibilita el acceso y visualización de los datos obtenidos en dichas operaciones; así
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contractual de activos en exploración y producción de hidrocarburos
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mismo, permite el control efectivo de los suministros de información ante el Banco de
Información Petrolera mediante la generación de reportes estadísticos de fácil consulta
por los funcionarios. Se entrega un prototipo del geovisor construido principalmente
sobre componentes de software libre obteniendo muy buen rendimiento en su
funcionamiento, que satisface la especificación de requerimientos y el modelado de la
arquitectura del mismo, lo cual lo hace un producto de software de muy bajo costo en
su implementación y con la posibilidad de mantenerlo y escalarlo a nuevos
requerimientos dada la amplia documentación para el desarrollo de las herramientas y
lenguajes de programación utilizados.
Importante mencionar que, no atender los requerimientos de usuario y especificarlos
correctamente, no sólo va a conducir a construir una aplicación poco usuable sino
incluso inútil para el objetivo del proyecto. Así mismo, es conveniente mostrar el
producto final de cada desarrollo, pues vincular de manera permanente al usuario
supone hacer constantes cambios que pueden a largar en demasía el proyecto. Por otro
lado, es de vital importancia el uso adecuado de metáforas, invitaciones y en general
elementos de diseño para construir una interfaz gráfica de usuario consistente, pues una
metáfora mal utilizada no va ayudar al usuario a llevar a cabo las operaciones que
necesita realizar en el geovisor, sino que adicionalmente lo va a confundir y frustrar.
Por tano se entrega una interfaz sencilla, intuitiva y de fácil acceso y manipulación para
el usuario no especializado en sistemas de información geográfica.
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