Master Thesis ǀ Tesis de Maestría
submitted within the UNIGIS MSc programme presentada para el Programa UNIGIS MSc
at/en
Interfaculty Department of Geoinformatics - Z_GIS Departamento de Geomática – Z_GIS
University of Salzburg ǀ Universidad de Salzburg
DESARROLLO DE UN WEB MAPPING PARA EL MANTENIMIENTO DEL ALUMBRADO PÚBLICO DE
FLORENCIA, COLOMBIA
DEVELOPMENT OF A WEB MAPPING APPLICATION FOR STREET LIGHTING MAINTAINANCE IN FLORENCIA,
COLOMBIA
by/por
Ingeniero de Sistemas Christian Andrés Arteaga Rojas 1122886
A thesis submitted in partial fulfilment of the requirements of the degree of
Master of Science (Geographical Information Science y Systems) – MSc (GIS)
Advisor ǀ Supervisor:
Leonardo Zurita Arthos PhD
Florencia Caquetá-Colombia septiembre de 2016
Compromiso de Ciencia
Por medio del presente documento, incluyendo mi firma personal certifico y aseguro que mi tesis es completamente el resultado de mi propio trabajo. He citado todas las fuentes que he usado en mi tesis y en todos los casos he indicado su origen.
_________________________________________________________________
(Florencia Caquetá, 27 de septiembre de 2016) (Firma)
DEDICATORIA
Primero a Dios por darme la sabiduría y el entendimiento para desarrollar este arduo trabajo; a mi familia y a todas aquellas personas que de una u otra forma intervinieron en el desarrollo de este proyecto de grado y colaboraron en los buenos y malos momentos que atravesé durante este proceso.
A mi familia, especialmente a mis padres Alba Lucia y Orlando Arteaga, a mis hermanas: Leidy Vanessa y Lorena, por estar siempre a mi lado; a mi esposa, Maritza Liliana Charry Salcedo por bridarme su amor en todo momento; a todos ellos gracias por brindarme su apoyo incondicional porque son la luz que guían mi camino.
CHRISTIAN ANDRES ARTEAGA ROJAS
AGRADECIMIENTOS
El autor expresa sus agradecimientos a:
Ing. Civil. Edwin Andrés Bermeo, Director del IMOC, por permitirme desarrollar mi trabajo de tesis en su dependencia y brindarme todo el apoyo logístico para llevar a cabo el mismo.
Ing. Yina Marcela Ávila, contratista de la Alcaldía Municipal de Florencia, por confiar en el proyecto y brindarme la oportuna asesoría en los procesos que se manejan en el funcionamiento del alumbrado público.
Ing. Danilo Tamayo, ingeniero de Sistemas y Director del proyecto por su orientación, dedicación y disponibilidad permanente y oportuna.
Comunidad de la Universidad San Francisco de Quito, por la colaboración y el suministro de conocimiento y la atención durante el desarrollo del trabajo.
Amigos y compañeros que nos colaboraron con sus conocimientos y asesorías.
RESUMEN
La constante demanda de solicitudes de mantenimiento de alumbrado público en el Instituto Municipal de Obras Civiles (IMOC) y la falta de optimización en los procesos de recepción y respuesta a los usuarios, ha generado inquietudes en cuanto a la eficacia de los sistemas actuales de la entidad en el procesamiento de información requerida por los usuarios. Este proyecto, está enfocado en la georreferenciación de todas y cada una de las luminarias de la ciudad de Florencia (Colombia), como herramienta para la identificación de posibles afectaciones en el alumbrado público de la ciudad. El sistema desarrollado consiste en un sitio Web que permite visualizar un mapa de la ciudad de Florencia con su información básica, la misma que comprende:
División político-administrativa de barrios y comunas, red de calles, equipamientos urbanos (hoteles, bancos, colegios, universidades, hospitales, etc.). Esto acompañado de la posibilidad de realizar búsquedas de barrios y luminarias haciendo uso de herramientas Open Source. Toda la información adquirida ha sido integrada en una base de datos espacial de forma modular pensando que a futuro se incorporarán al mapa opciones como rutas más rápidas y áreas de captación, y, además, para que se constituya en una fuente de datos para otros trabajos. El hecho de que el sistema esté orientado a la Web, aporta un valor agregado al quehacer institucional de la organización, puesto que permite una dinámica interacción entre los usuarios, además de un fácil acceso a sus servicios desde cualquier lugar con acceso a Internet. El desarrollo del Web Mapping Application fue llevado a cabo bajo los lineamientos que incluyen el uso del Proceso Unificado de Desarrollo (RUP), metodología empleada y a través de la cual se logró construir el producto software, mediante la paulatina consolidación de prototipos funcionales gracias al desarrollo iterativo e incremental en cada una de sus fases tales como: Fase de concepción, en la cual se identificaron los diferentes requerimientos del sistemas y los objetivos del mismo; fase de elaboración, en la cual se definió la arquitectura del sistema y los diferentes casos de uso; fase de construcción, en la cual se desarrolló el producto a través de iteraciones de análisis y diseño; y fase de transición, en la cual se libera y hace entrega del producto al usuario.
Con el desarrollo de estas fases, se logró implementar un Web Mapping Application que cumplió con los requerimientos establecidos y lo más importante, diseñado con herramientas SIG de uso libre, que no requieren de personal especializado en temas de SIG para su utilización, por el contrario, cualquier persona con mínimos conocimientos en manejo de tecnologías como internet puede navegar, y hacer uso del Sistema. Por tanto, se concluye que el uso de la Metodología RUP permitió generar un Web Mapping Application de alta calidad y rendimiento, cumpliendo con lo que se considera son las necesidades del usuario.
Palabras Clave: Sistema de información geográfica (SIG), luminaria, georeferenciación, Rational Unified Process (RUP), Unified Modeling Language (UML).
ABSTRACT
The constant demand for applications for maintaining the street lighting at the Municipal Institute of Civil Engineering (IMOC) Florencia, Colombia, and lack of optimization in the process of receiving and responding to its users, has generated concerns about the efficiency of the existing systems regarding the processing of information required by users. Hence the presented work focusses on geocoding the electric lighting of the City of Florence Caquetá Province, and providing an easy-to-use tool for identifying and reporting damages in the electric lighting system throughout the city. The developed Web Mapping Application uses a digital city map with information on the political- administrative division of districts and neighborhoods, road networks, and urban facilities (hotels, banks, schools, universities, hospital, etc). The application was developed using the guidelines of the Unified Process Community Development (RUP) methodology that allows building a software by the gradual consolidation of functional prototypes thanks to an iterative and incremental development of each of its phases (design, elaboration, construction and transitional phase).The presented application is based on open source technology and can be easily integrated to the everyday workflow of employees of IMOC, Florencia that in general only have low technology skills.
Keywords: Geographic information system (GIS), lamp, georeference, the Unified Process Community Development (RUP), Unified Modeling Language (UML).
CONTENIDO
pág.
1. INTRODUCCION ... 13
1.1ANTECEDENTES ... 14
1.2 OBJETIVO GENERAL Y PREGUNTAS DE INVESTIGACIÓN ... 15
1.2.1 Objetivo general ... 15
1.2.2 Objetivos específicos ... 15
1.2.3 Preguntas de investigación ... 16
1.4 HIPÓTESIS ... 16
1.5 JUSTIFICACIÓN ... 16
1.6 ALCANCE ... 18
2. REVISIÓN DE LITERATURA ... 19
2.1 MARCO TEÓRICO ... 19
2.1.1 Aplicaciones de los SIG ... 19
2.1.2 Componentes de una aplicación Web Mapping ... 20
2.1.3 Bases de Datos Espaciales ... 23
2.1.4 Los Servicios Web Geográficos ... 23
2.1.5 Implementación de Web Mapping Application para la administración de servicios públicos ... 23
2.2 MARCO METODOLÓGICO ... 26
2.2.1 Metodologías de Desarrollo de Software ... 27
2.2.2 Casos de estudio ... 30
2.3 MARCO INSTITUCIONAL ... 31
2.3.1. Misión... 32
2.3.2. Objetivos ... 32
2.3.3. Política de Calidad ... 32
2.3.4. Política Ambiental ... 32
2.4 DESARROLLO DE SOFTWARE ... 33
2.4.1 Proceso Unificado Rational (RUP) ... 35
2.4.2 Lenguaje de Modelado Unificado (UML) ... 37
3. METODOLOGÍA ... 40
3.1 ZONA DE ESTUDIO ... 40
3.2 IMPLEMENTACIÓN ... 41
3.2.1. Concepción ... 41
3.2.2. Elaboración ... 48
3.2.3. Construcción ... 74
3.3.4. Transición ... 84
4. RESULTADOS Y DISCUSIÓN ... 85
4.1. RESULTADOS ... 85
4.1.1 Visualización del Web Mapping Application ... 85
4.1.2 Navegar en el mapa ... 86
4.1.3 Aplicabilidad de estilos a capas cartográficas ... 87
4.1.4 Mostrar / ocultar capas... 87
4.1.5 Consultas espaciales ... 88
4.1.6 Generación de solicitudes de mantenimiento ... 90
4.1.7 Generación de formato FO-E-AC-01-01 para el usuario ... 91
4.2 DISCUSIÓN ... 93
5. CONCLUSIONES ... 97
6. RECOMENDACIONES ... 99
7. REFERENCIAS ... 100
8. ANEXOS ... 103
INDICE DE FIGURAS
Figura 1. Componentes de una aplicación Web ... 21
Figura 2. Logo Institucional del IMOC. ... 31
Figura 3. Fases de RUP ... 37
Figura 4. Representación de Clase en UML ... 39
Figura 5. Zona de Estudio ... 41
Figura 6. Ruta Detallada de proceso ... 42
Figura 7. Diagrama de flujo. ... 43
Figura 8. Modelo del negocio ... 45
Figura 9. Modelo funcional ... 51
Figura 10. Caso de uso: Registrar información. ... 52
Figura 11 Caso de Uso: Registrar información usuario. ... 52
Figura 12. Caso de Uso: Actualizar información. ... 53
Figura 13. Caso de Uso: Actualizar información usuaria. ... 53
Figura 14. Caso de Uso: Eliminar información ... 54
Figura 15. Caso de Uso. Realizar solicitud. ... 54
Figura 16. Caso de Uso: Consultar información administrador. ... 55
Figura 17. Caso de Uso: Buscar información usuario. ... 56
Figura 18. Diagrama de secuencia: Registrar usuario. ... 63
Figura 19. Diagrama de secuencia: Validar usuario. ... 64
Figura 20. Diagrama de secuencia Realizar petición WFS. ... 65
Figura 21. Diagrama de Secuencia. Realizar solicitud. ... 66
Figura 22. Diagrama de clases. ... 67
Figura 23. Modelo conceptual. ... 68
Figura 24. Modelo físico. ... 69
Figura 25. Puntos Generados a partir de datos XY. ... 76
Figura 26. Cartografía Planeación Municipal .DWG. ... 77
Figura 27. Cartografía Planeación Municipal... 78
Figura 28. Versión gráfica del importador shp2pgsql. ... 79
Figura 29. Diagrama de componentes. ... 80
Figura 30. Diagrama de despliegue. ... 80
Figura 31. Diagrama de navegabilidad del administrador. ... 81
Figura 32. Diagrama de navegabilidad del usuario. ... 82
Figura 33. Web Mapping Application ... 86
Figura 34. Árbol de capas. ... 88
Figura 35. Módulo consultas espaciales: Buscar barrio. ... 89
Figura 36. Módulo consultas espaciales: Buscar luminaria ... 89
Figura 37. Realizar Solicitud. ... 90
Figura 38. Formato FO-E-AC-01-01. ... 92
INDICE DE TABLAS
Tabla 1. Selección de metodología por criterios de conocimiento. ... 34
Tabla 2. Caso de uso: Realizar una PQRS. ... 46
Tabla 3. Caso de uso Suministrar formato FO-E-AC-01-01. ... 46
Tabla 4. Caso de uso: Revisar PQRS. ... 46
Tabla 5. Caso de uso: Recepcionar PQRS. ... 46
Tabla 6. Caso de uso: Radicar formato PQRS (FO-E-AC-01)... 47
Tabla 7. Caso de uso: Transferir formato PQRS (FO-E-AC-01). ... 47
Tabla 8. Caso de uso: Evaluar y asignar responsable. ... 47
Tabla 9. Caso de uso: Transferir petición a área asignada. ... 47
Tabla 10. Caso de uso: Definir plan de acción. ... 47
Tabla 11. Caso de uso: Verificar respuesta... 48
Tabla 12 Caso de Uso: Enviar respuesta ... 48
Tabla 13 Descripción de requerimientos funcionales ... 50
Tabla 14 Descripción Criterios de búsqueda ... 50
Tabla 15. Descripción caso de uso: Generar estadísticas. ... 56
Tabla 16. Descripción caso de uso: Registrar información. ... 57
Tabla 17. Descripción caso de uso: Eliminar información. ... 58
Tabla 18. Descripción caso de uso: Actualizar información. ... 59
Tabla 19. Descripción caso de uso: Consultar información. ... 60
Tabla 20. Descripción caso de uso: Navegar mapa. ... 61
Tabla 21. Descripción Caso de uso: Generar solicitud. ... 62
Tabla 22. Descripción tabla municipio. ... 70
Tabla 23. Descripción tabla sector. ... 70
Tabla 24. Descripción tabla comuna. ... 70
Tabla 25. Descripción tabla barrio. ... 71
Tabla 26. Descripción tabla transformador. ... 71
Tabla 27. Descripción tabla luminaria. ... 71
Tabla 28. Descripción tabla usuario. ... 73
Tabla 29. Descripción tabla tipo_usuario. ... 73
Tabla 30. Descripción tabla teléfono_usuario... 74
Tabla 31. Descripción tabla solicitud. ... 74
ACRÓNIMOS
CASE Computer Aided Software Engineering.
GML Geography Markup Language.
HTML HyperText Markup Language.
IGAC Instituto Geográfico Agustín Codazzi.
IMOC Instituto Municipal de Obras Civiles.
KML Keyhole Markup Language.
MSF Microsoft Solutions Framework.
OGC Open Geospatial Consortium.
RUP Rational Unified Process.
SIG Sistemas de Información geográficos.
UML Unified Modeling Language.
WMS Web Map Services.
WFS Web Feature Service.
WWW World Wide Web.
XP Extreme programming.
1. INTRODUCCION
En el pasado, los trabajos cartográficos se reducían a simples mapas en papel y dada su naturaleza estática, no brindaban las herramientas necesarias para su navegación y consultas. Con la aparición de los computadores personales, esta situación fue cambiando poco a poco; es así como a medida que estos evolucionaban y disponían de mayores capacidades de procesamiento, se desarrollaron programas que permitían utilizarlos tanto para el almacenamiento como para la visualización y reproducción en forma impresa o digital de la información geográfica.
Uno de estos tipos de programas son los Sistemas de Información Geográfica (SIG), que permiten realizar análisis del territorio mediante la integración y almacenamiento de información geográficamente referenciada. En un sentido más genérico, los SIG abarcan campos amplios de investigación como lo es la gestión de recursos naturales o la planificación urbana, permitiendo a los usuarios la interacción mediante la realización de consultas espaciales que conllevan a la generación de nuevos datos.
Aunque inicialmente estuvieron limitados a aplicaciones de escritorio, con los avances tecnológicos en el campo de las redes de computadores, se ha logrado que los SIG puedan funcionar en forma distribuida. Esto ha permitido que los SIG y la publicación de mapas sean llevados al Internet, siendo cada vez más común escuchar los términos Web Mapping o SIG Web (Longley, 2005). Este tipo de tecnología permite diseñar, consultar y visualizar información espacial por medio de la World Wide Web.
El desarrollo de este trabajo permitirá aprovechar las características de este tipo de software y conllevará a la elaboración de un mapa interactivo para la ciudad de Florencia (Colombia) desarrollado bajo convenio con el Instituto Municipal de Obras Civiles (IMOC) integrando información básica como lo es la georeferenciación de las lámparas de alumbrado público en la ciudad. Eso permitirá determinar qué zonas de
la ciudad no tienen el servicio y llevar a cabo las soluciones pertinentes, permitiendo a su vez que los usuarios y funcionarios logren el intercambio de información, facilitando los diferentes procesos que se llevan a cabo en el Instituto, reduciendo tiempo de ejecución y mejorando la gestión de éstos.
1.1 ANTECEDENTES
El IMOC es la entidad encargada de planear, programar y proyectar con la participación ciudadana, las obras de infraestructura que contribuyen al desarrollo integral y mejorar la calidad de vida de los Florencianos, como lo son los programas y proyectos de obras civiles relacionados con la construcción, rehabilitación, pavimentación, mantenimiento de vías, alcantarillado pluvial, electrificación, construcción y mantenimiento de edificios públicos, plazas, parques, alamedas, ciclo rutas, andenes, escuelas, obras de saneamiento básico rural, obras de infraestructura pública y amoblamiento urbano en el municipio.
En el marco del desarrollo de sus procesos misionales, el IMOC debe generar un inventario detallado, ordenado y valorado de cada luminaria instalada en el casco urbano y rural del municipio. Para ello, se diseñaron formatos impresos en los cuales se consignaba la información básica de cada luminaria, como lo es su respectivo código y estado actual de funcionamiento. No obstante, estos formatos análogos con el paso del tiempo, se deterioraban o extraviaban en el archivo municipal y generaba pérdida de información, lo cual dificultaba realizar procesos estadísticos para determinar la cantidad de luminarias deficientes y establecer los recursos económicos a invertir. Hoy día, se hace uso de herramientas informáticas como hojas de cálculo en Excel para el registro de dichos datos, mejorando los procesos de almacenamiento, búsqueda de información y respuesta a solicitudes de mantenimiento realizadas por los usuarios en los formatos establecidos (FO-E-AC) en comparación al método análogo.
Como información relevante, en dichos formatos digitales, se registran las coordenadas geográficas de cada luminaria consignadas en formatos impresos y posteriormente escaneados en formato pdf, llevados a cabo por los diferentes funcionarios de campo.
Sin embargo, dicha información se encuentra registrada en múltiples archivos almacenados en diferentes estaciones de trabajo, lo cual dificulta la búsqueda y retrasa los tiempos de respuesta a las solicitudes reportadas, generando quejas y peticiones de mejora en dichos procesos por parte de los usuarios.
Es por ello, que el IMOC, como estrategia administrativa ha adoptado el uso de los SIG para optimizar sus recursos y tener un control efectivo de sus actividades, dada la capacidad de éstos para analizar información temática y espacial al mismo tiempo, permitiendo almacenar información en las bases de datos y cartografiar la información de las luminarias.
1.2 OBJETIVO GENERAL Y PREGUNTAS DE INVESTIGACIÓN
1.2.1. Objetivo general
Desarrollar e implementar un Web Mapping Application que permita gestionar las solicitudes de mantenimiento del alumbrado público en el IMOC, de la ciudad de Florencia, (Colombia).
1.2.2. Objetivos específicos
Desarrollar un Web Mapping Application que permita identificar el estado actual de cada luminaria de la ciudad.
Hacer más eficiente la generación de consultas espaciales y la toma de decisiones en procesos de mantenimiento, reemplazo, y ubicación en nuevos sectores de la ciudad del alumbrado público.
Dotar de tecnología SIG libre, al Instituto Municipal de Obras Civiles IMOC, para evitar altos costos de implementación de estas tecnologías.
1.2.3. Preguntas de investigación
¿El uso del Web Mapping Application en el Instituto Municipal de Obras Civiles IMOC permitirá conocer el estado actual de cada luminaria de la ciudad?
¿El uso del Web Mapping Application en el Instituto Municipal de Obras Civiles IMOC servirá como herramienta de apoyo en la toma de decisiones para el mantenimiento, remplazo y ubicación de luminarias en los diferentes sectores de la ciudad?
¿El uso de tecnología libre, permitirá al Instituto Municipal de Obras Civiles IMOC optimizar sus recursos económicos en la implementación de herramientas SIG dado su bajo coste de adquisición?
1.4 HIPÓTESIS
Con el uso de herramientas SIG como el Web Mapping Application, es posible optimizar los procesos de solicitudes de mantenimiento dentro del IMOC.
1.5 JUSTIFICACIÓN
Hoy día, el IMOC, realiza procesos como recepción de solicitudes de mantenimiento de alumbrado público, en los cuales el usuario debe realizar largas filas para ser atendido y registrarse en el sistema cada vez que realice una solicitud. Esto hace que
este sistema no sea una herramienta óptima para dicho proceso, sino más bien una herramienta tediosa y complicada para el manejo de recepción de solicitudes, generando quejas por parte de los usuarios. Se generan entonces sugerencias al IMOC en cuanto a la adopción de un nuevo sistema que permita optimizar el proceso de radicados de sus peticiones, evitando pérdida de tiempo por parte de los usuarios.
A parte de dicha problemática, una vez ha sido recepcionada la solicitud, el personal encargado debe consultar la información de la luminaria en cuestión, la cual se encuentra almacenada en archivos de Excel y algunos en documentos impresos, lo que dificulta conocer su estado y ubicación geográfica, generando retrasos en los procesos para atender dicha solicitud.
En la actualidad el IMOC no cuenta con una herramienta de apoyo para la toma de decisiones administrativas y sociales, por lo cual se hace necesario el desarrollo e implementación de un Web Mapping Application que le permita integrar, gestionar, analizar y espacializar toda la información cartográfica de las luminarias de la ciudad, evitando pérdida o deterioro de la información recopilada, optimizando los procesos y tiempos de respuestas a los usuarios.
Este tema es importante dado la necesidad que tiene la Alcaldía Municipal de Florencia en Colombia en sus diferentes áreas de trabajo como lo es el IMOC y Planeación Municipal, en contar con un SIG que permita integrar información relevante de la ciudad convirtiendo este proyecto en una de las soluciones óptimas para la toma de decisiones y repuestas oportunas basadas en análisis espaciales.
1.6 ALCANCE
El Desarrollo del Web Mapping Application planteado para la realización de este proyecto se desarrollará para el IMOC, instituto que pertenece a la Alcaldía Municipal de la ciudad de Florencia y se espera llegar a optimizar los tiempos de respuestas del Instituto hacia los usuarios en cuanto a procesos como solicitudes de mantenimiento, conocer fácilmente la ubicación y estado actual de las diferentes luminarias de la ciudad.
El Web Mapping Application contendrá información cartográfica de la ciudad de Florencia, tal como son la ubicación espacial de cada iluminaria al igual que los límites de barrios y sectores catastrales de la ciudad. El Web Mapping Application del Sistema de Alumbrado Público no está diseñado para permitir la modificación, edición, o eliminación de información geográfica de las luminarias, barrios, comunas, sectores, etc., de la ciudad de Florencia por parte de los usuarios del sistema, por lo que se hace necesario recurrir a herramientas como editores SIG de uso libre que permitan dicha modificaciones, como lo es el poder ingresar la ubicación de nuevas iluminarias en la ciudad, e incluir nuevos barrios según los lineamientos de la Secretaría de Planeación.
El sistema permitirá a los usuarios realizar las siguientes consultas espaciales:
Ubicación de iluminarias a través de su código único de identificación para su respectivo reporte de mantenimiento.
Ubicación espacial de barrios que permitan al usuario hallar más fácilmente cualquier iluminaria.
Ubicación espacial de sectores catastrales que permitan al usuario hallar más fácilmente cualquier iluminaria.
Conocer el estado actual (en funcionamiento o desperfecto) y reporte de mantenimientos hechos a cada iluminaria ubicada espacialmente en la ciudad.
2. REVISIÓN DE LITERATURA
2.1 MARCO TEÓRICO
Los avances tecnológicos alcanzados hoy día referentes al creciente uso de herramientas web, han permitido un rápido desarrollo en la implementación de los SIG en diversas organizaciones, ofreciendo métodos innovadores en la gestión y análisis de información espacial.
2.1.1. Aplicaciones de los SIG
Existen diversos campos de aplicación de los SIG, tal como lo señalan Gutiérrez y Gould (1994), los SIG son herramientas multipropósito, con diversos campos de aplicación entre los que se mencionan: Planificación urbana y rural, redes de infraestructura eléctrica y gas domiciliario, transporte y medio ambiente y manejo de recursos naturales.
Todos estos beneficios han llevado a que las personas quieran implementar un SIG en sus organizaciones y estar a la vanguardia del uso de la tecnología, pero antes de implementar un SIG se debe tener en cuenta algunos aspectos fundamentales que permitan evaluar si en realidad es necesario o no su utilización, entre otros:
Cantidad de procesos o información imposible de gestionar de forma manual y que podría ser gestionada mediante un SIG.
Tiempos de ejecución en el alcance de los objetivos.
Existencia de recursos económicos para la obtención del SIG.
¿Qué resultados han obtenido las organizaciones del sector al implementar el uso del SIG en sus diferentes procesos?
Una vez analizados dichos factores, se debe analizar qué tipo de software SIG es el más factible y se adecua mejor según las necesidades de la entidad y de las personas.
Dentro de este tipo tenemos.
SIG de escritorio. Son aquellos diseñados para ser utilizados en los ordenadores particulares, y permiten crear, editar, administrar, analizar y visualizar datos geográficos.
SIG Web. También conocidos Web Mapping Application, son aquellos que permiten la visualización de datos y acceder a funcionalidades de análisis y consulta de servidores SIG a través de Internet o intranet. En la enciclopedia de SIG, Neumann (2008a, p.1261-1262) define el Web Mapping Application como “el proceso de diseñar, implementar, generar y entregar mapas en el World Wide Web”. Los Web Mapping Applications permiten mostrar la informacion de forma dinámica, en los cuales la iteración con el usuario es una de sus principales funcionalidades. Dentro de estas funcionalidades tenemos:
Generación de mapas con elementos cartográficos requeridos para la navegación (zoom in,zoom out, etc.)
Ocultar y/o mostrar capas.
Consultas espaciales.
Interaccion con bases de datos.
2.1.2. Componentes de una aplicación Web Mapping Application
Tal como indica Mitchell (2005) existen algunos conceptos generales en común en el diseño de una aplicación web, los cuales se ilustran en la Figura 1.
Figura 1. Componentes de una aplicación Web Fuente: Mitchell, (2005).
Primeramente, el usuario (cliente), desde su computador, a través de su programa de navegación en Internet (browser o navegador), escribe la dirección correspondiente al sitio Web en que reside la aplicación, se envía su petición y esta es recibida por el servidor Web, que generará una página Web como respuesta. Para ello, el servidor Web debe comunicarse con el servidor de mapas que será el encargado de acceder a los datos espaciales y a partir de ellos generar el texto o las imágenes correspondientes al mapa del área solicitada y que se incluirán en la respuesta.
Teniendo en cuenta esto, los componentes que generalmente se encuentran en una aplicación Web Mapping son: El cliente, un servidor web, un servidor de mapas y los datos. A continuación, se explican cada uno:
El cliente
Equipos que los usuarios individuales utilizan para conectarse a la red y solicitar servicios a los servidores. Durante el tiempo de conexión tienen presencia física en la red (Cobo, Gómez, Pérez, & Rocha, 2005). Por lo general, el cliente es un browser; es
decir, el programa que se utiliza para visualizar las páginas Web. El browser debe interpretar la información que recibe de un servidor Web y presentarla gráficamente al usuario, debiendo para ello interpretar código HTML (HyperText Markup Language).
Servidor Web
Ordenadores que ofrecen sus servicios al resto de equipos conectados. En ellos es donde están alojadas, por ejemplo, las páginas web. El servidor Web es el programa que hace posible la visualización de contenidos en el Internet, entregando documentos a los clientes cuando estos lo solicitan por su nombre, debiendo permanecer continuamente en ejecución, esperando peticiones.
Servidor de Mapas
Un servidor de mapas no es más que un software capaz de interactuar con fuentes de datos SIG y presentarlos por internet gracias a un servidor web. Una vez que un ordenador puede publicar en internet, entonces puede añadirse un servidor de mapas para presentar este tipo de datos. Un servidor web gracias a un servidor de mapas se conecta a una fuente de datos SIG que puede estar en el propio equipo o residir en un servidor de cartografía específico, incluso puede conectarse a fuentes de datos en internet y obtener o modificar dichos datos devolviendo al cliente contenidos que su navegador puede entender, es decir documentos HTML, XML, gráficos, etc. Así el cliente no necesita ningún software sino tan sólo su navegador (Aliaga, Martinez Llario, Sanz Salinas, & Gaztelumendi, 2005). En la actualidad existen varias opciones en cuanto a servidores de mapas, algunas de las cuales requieren una considerable inversión de dinero, como en el caso de ArcIMS de ESRI, mientras que otras no, entre las que figuran MapServer y GeoServer, que son de tipo OpenSource.
Datos
Los datos juegan un papel fundamental en una aplicación Web Mapping. Los datos con los que se requiera interactuar corresponden a archivos en algún formato específico o pueden residir en una base de datos, teniendo cuidado que el servidor de mapas seleccionado pueda acceder a ellos.
2.1.3. Bases de Datos Espaciales
Una colección de datos referidos a objetos de los que se conoce su localización espacial se denomina Base de Datos Espaciales. Esta base de datos es modelo de la realidad que se ajusta a un cierto fenómeno (Bernabe Poveda & López Vazquez, s.f).
2.1.4 Los Servicios Web Geográficos
Son una manera de compartir información geográfica utilizando internet. Los define el Open Geospatial Consortium (OGC) organización cuyo fin es definir estándares abiertos e interoperables para facilitar el intercambio de información geográfica. Entre sus especificaciones más importantes están los Web Map Service (WMS), Web Feature Service (WFS), Geography Markup Language (GML) y Keyhole Markup Language (KML) (Instituto de Planeación, Estadística y Geografía GUANAJUATO, s.f.).
2.1.5 Implementación de Web Mapping para la administración de servicios públicos
Los cambios en los requerimientos de las empresas y el crecimiento de avances tecnológicos, han dado una nueva perspectiva a la industria de servicios públicos en el uso de herramientas tecnológicas como los SIG y los diferentes procesos de análisis espacializados que ayudan a la toma de decisiones de forma directa y oportuna, lo que ha permitido que éstas herramientas se hayan convertido en aliados estratégicos para
las empresas. Con el uso de los SIG, se pueden mejorar los servicios públicos gracias a la posibilidad de georreferenciar un producto o servicio y plasmarlo en un mapa, el cual es usado para identificar incidencias, patrones y oportunidades de mejora que permitan mejorar los procesos internos. Como resultado, los SIG ayudan a fortalecer las empresas a través de la sistematización de la información permitiendo reducir costos, mejorar la utilización de activos y una comunicación más rápida con los clientes. Las empresas requieren de un amplio conocimiento de las necesidades de sus clientes y de una relación cercana con ellos. Por ello, a través del uso de los SIG, las empresas pueden enlazar su información a datos geográficos representados en una plataforma eficiente para la gestión de datos, la planificación y el conocimiento de situaciones de campo, agilizando procesos de evaluación y acciones en la toma de decisiones. Este tipo de acciones conocidas como Geomarketing, permite a las empresas conocer su mercado, conocer los sitios con mayor potencial de consumo de un producto o servicio, así como la optimización de las diferentes redes de consumo de los servicios públicos.
En Colombia, el uso de los SIG ha tomado gran importancia en los últimos años, pasando de ser vistos o catalogados como aplicaciones específicas que requieren de personal especializado para su administración, a ser vistos como componentes estratégicos en la infraestructura tecnológica de las empresas de servicios públicos.
Empresas de servicios públicos como Agua de Manizales, y EPM de Medellín, hacen uso de plataformas SIG como herramientas de apoyo y toma de decisiones en la gestión de los diferentes servicios públicos que brindan a la comunidad. En la actualidad, EPM tiene desarrollados bajo la plataforma de Esri las aplicaciones Génesis y Gema y los proyectos Marco Polo y Cartografía de Antioquia, descritas a continuación (Empresas Publicas de Medellin E.S.P., 2014):
Génesis. Es el sistema de información geográfico que soporta de forma descentralizada e integrada la información geográfica y alfanumérica, proveniente de las etapas de estudio, diseño, construcción y operación de los proyectos de generación de energía que tiene el grupo EPM en Colombia.
Gema. Plataforma informática que permite de manera georrefrenciada la administración espacial y descriptiva relacionada a los recursos hídricos y otros ámbitos de igual interés para el análisis de los nuevos negocios en América Latina.
Marco Polo. Servicio de información georrefrenciada de direcciones que apoya la gestión de la movilización en los territorios, con localizaciones precisas de direcciones y con zonificaciones balanceadas y rutas eficientes.
Cartografía de Antioquia. Publicación de los productos del convenio Interadministrativo Marco para la Cartografía de Antioquia y poner a disposición del grupo EPM información de ortofotomosaico, modelos digitales de terreno y cartografía vectorial para múltiples propósitos.
En cuanto al entorno local, en la ciudad de Florencia, Colombia, las empresas de servicios públicos están optando por integrar los SIG como herramientas de apoyo en el desarrollo de sus actividades dado los beneficios que éstos ofrecen. Como caso de estudio, se encuentra SERVAF.S.A.E.S.P. empresa de servicio público de la ciudad, quien se encuentra adelantando el desarrollo de un Sistema de Información Geográfico para georreferenciar los usuarios de acueducto y alcantarillado de la ciudad. Con ésta herramienta, la empresa pretende localizar de forma eficaz, a cada uno de los usuarios y atender de forma oportuna las diferentes solicitudes y quejas que registran los clientes por la calidad del servicio.
Sin embargo, a pesar que el uso de los SIG ha tomado gran importancia en distintas áreas de trabajo, la mayoría de empresas se ha limitado a su uso de forma local, desarrollando plataforma de escritorio que no permiten la interacción directa con el usuario. Por este motivo, el desarrollo de aplicaciones orientadas a la web ha surgido como solución a éstos problemas, ya que permite llegar a un público distinto que no requieren de conocimientos especializados en el manejo de una Web Mapping Application; por el contrario, basta con tener conocimientos básicos en el uso de navegadores integrados de tecnologías SIG.
2.2 MARCO METODOLÓGICO
Con la mejora en los avances tecnológicos relacionados con las conexiones de internet y los servicios de procesamiento web, los Web Mapping Application están evolucionando rápidamente, dejando de lado aplicaciones que estaban limitadas a ser utilizadas de forma local mediante un ordenador a encontrar cantidades de sitios web en los que se incluyen mapas de diversos tipos y pueden ser accedidos desde cualquier lugar. Sin embargo, se deben tener en cuenta los requerimientos del sistema antes de decidir entre una aplicación web o una de escritorio. Uno de estos factores es la robustez en el manejo de datos, ya que si ésta es demasiado grande sería óptimo pensar en un SIG de escritorio en contra de uno Web, pero si el sistema está concebido como un SIG de consulta y no son necesarias herramientas complejas de análisis de información, se podría pensar en un entorno web. Mientras que un SIG de escritorio se orienta principalmente a usuarios más especializados, las herramientas web permiten dotar a un navegador con capacidades de visualización o edición de información geográfica llegando a un público distinto que se incorpora al ámbito SIG a través de estas tecnologías. Dentro de las ventajas brindadas por el Web Mapping tenemos: (Instituto de Planeación, Estadística y Geografía GUANAJUATO, s.f.).
Permiten la interoperabilidad entre diversos sistemas de información.
El acceso a la información es instantáneo.
Se puede acceder a la información directamente de la entidad generadora, que tendrá siempre la versión más actualizada.
Es posible crear mapas combinando diversas fuentes de datos.
Sin embargo, para un buen desempeño de un Web Mapping Application, se deben desarrollar técnicas que permitan optimizar un servidor geográfico en internet. “Un servidor, y especialmente un servidor de mapas, es un sistema complejo que requiere un equipo experimentado multidisciplinar para una correcta implementación”
(Geograma, 2005, pág. 3).
Dentro del desarrollo de una aplicación de Web Mapping se puede recurrir al uso de software propietario como .NET para el diseño de la aplicación Web, o al uso de software libre como GeoExtend para el diseño de los visores y PostGis para el almacenamiento de datos geográficos. El tipo de software es uno de los aspectos más fundamentales a la hora de realizar un proyecto SIG ya que los costes que se deban asumir por compras de licencias condicionan la realización del mismo. Dentro de este grupo de licencias encontramos aquellas que permiten el acceso y modificación de código fuente del programa. Por un lado, están las licencias de software propietario en las cuales el usuario no tiene acceso al código y las licencias de software libre que si lo permiten (Pérez Navarro, 2011).
Software propietario o código cerrado. Están protegidas por las leyes de propiedad industrial y normalmente ceden un derecho para el uso en un equipo y se prohíbe su copia o distribuciones públicas.
Software libre o código abierto. Los desarrolladores de software pueden adaptar el código del programa a sus necesidades y se permite su uso, copia y redistribución del programa.
2.2.1 Metodologías de Desarrollo de Software
Dentro del contexto de desarrollo de software, Avison y Fitzgerald (1995), citado en Tinoco Gomez, Rosales López, y Salas Bacalla (2010, pág. 70) presentan una definición de las metodologías de desarrollo muy claras, destacando sus principales componentes, fases, herramientas y técnicas. “Una metodología es una colección de procedimientos, técnicas, herramientas y documentos auxiliares que ayudan a los desarrolladores de software en sus esfuerzos por implementar nuevos sistemas de información. Una metodología está formada por fases, cada una de las cuales se puede dividir en sub-fases, que guiarán a los desarrolladores de sistemas a elegir las técnicas más apropiadas en cada momento del proyecto y también a planificarlo, gestionarlo, controlarlo y evaluarlo”.
Las metodologías aparecen por la necesidad de poner orden al proceso de construcción del software y resaltan la importancia de aplicar procesos ingenieriles que garanticen el desarrollo de sistemas informáticos eficaces y eficientes, haciendo uso de metodologías y las diferentes herramientas de software asistido por computador (CASE, por su sigla en inglés) que ayuden en el proceso. Pese a esto, los autores opinan que hoy día son muchas las personas que cometen el error de no aplicar metodologías en el desarrollo de sus sistemas ya que no lo consideran importante, lo que conlleva a la falta de detalle en sus registros documentales o en algunas ocasiones a realizarlo en las fases finales del proyecto generando retrasos en su entrega (Mas Camacho et al., s.f.).
En los años 80 se propuso que la mejor forma de desarrollar un software era por medio de la planificación rigurosa del proyecto, soportada por herramientas CASE que permitieran obtener calidad en el software. Pero estas metodologías absorbían gran parte del tiempo en la fase de documentación, por lo cual en proyectos pequeños con mayores exigencias de tiempo resultaban ser ineficaces debido a que se pasaba más tiempo pensando en el sistema, y al momento de liberar el producto era muy difícil realizar cambios en las especificaciones ya que se debía comenzar de nuevo la etapa de análisis y documentación, haciendo el desarrollo del software una etapa improductiva e ineficiente. Esto conllevó a la generación de nuevos métodos que permitieron a los desarrolladores centrarse en el software y así permitir la entrega de sistemas funcionales con la posibilidad de nuevos cambios en las especificaciones.
Dijkstra, citado en Tinoco Gómez et al (2009), sienta las bases para la creación de las metodologías, como las conocemos ahora, estableciendo criterios que marcasen el éxito del desarrollo del software, que hasta ahora están vigentes:
El coste del desarrollo inicial debe ser relativamente bajo.
El software debe ser fácil de mantener.
El software debe de ser portable a nuevo hardware.
El software debe hacer lo que el cliente quiere.
Dentro de estas metodologías se encuentran dos corrientes principales para el desarrollo de software; las metodologías tradicionales y las metodologías ágiles.
Metodologías Tradicionales
Teniendo en cuenta la filosofía de desarrollo de las metodologías, aquellas con mayor énfasis en la planificación y control del proyecto, en especificación precisa de requisitos y modelado, reciben el apelativo de Metodologías Tradicionales o Pesadas.
Estas metodologías tradicionales hacen énfasis en la planificación total del proyecto antes de comenzar el ciclo de desarrollo del producto software y se “centran especialmente en el control del proceso, mediante una rigurosa definición de roles, actividades, artefactos, herramientas y notaciones para el modelado y documentación detallada” (Brito Acuña, 2009, p.34). Entre las metodologías tradicionales se puede mencionar:
RUP (Rational Unified Procces): Es un proceso de ingeniería de software, que hace una propuesta orientada por disciplinas para lograr las tareas y responsabilidades de una organización que desarrolla software.
MSF (Microsoft Solution Framework): Esta es una metodología flexible e interrelacionada con una serie de conceptos, modelos y prácticas de uso, que controlan la planificación, el desarrollo y la gestión de proyectos tecnológicos.
MSF se centra en los modelos de proceso y de equipo dejando en un segundo plano las elecciones tecnológicas (Mendoza Sánchez, 2007).
Metodologías Ágiles
Las metodologías ágiles son sin duda uno de los temas recientes en la ingeniería de software que están acaparando gran interés. “El desarrollo ágil de software es un
marco de trabajo conceptual de la ingeniería de software que promueve iteraciones en el desarrollo a lo largo de todo el ciclo de vida del proyecto” (Aguilar, 1997, p.61).
Entre las metodologías ágiles más destacadas hasta el momento se pueden nombrar:
XP (Extreme Programming): Es una de las metodologías de desarrollo de software más exitosas en la actualidad utilizadas para proyectos de corto plazo, corto equipo y cuyo plazo de entrega es prioritario. La metodología consiste en una programación rápida o extrema, cuya particularidad es tener como parte del equipo, al usuario final, pues es uno de los requisitos para llegar al éxito del proyecto (Mendoza Sánchez, 2007).
Rad (Rapid Application Development): Comprende el desarrollo iterativo, la construcción de prototipos y el uso de utilidades CASE (Computer Aided Software Engineering). Tradicionalmente, el desarrollo rápido de aplicaciones tiende a englobar también la usabilidad, y la rapidez de ejecución (Ríos Pinzón
& Suntaxi Llumiquinga, 2008).
2.2.2 Casos de estudio
Teniendo en cuenta el gran crecimiento de Sistemas de Información Web en Colombia, son muchos los casos de estudio que a través de la implementación de una correcta metodología se han convertido en Sistemas exitosos. Ceballos Montoya y Mancera Arango (2011) hacen uso de la Metodología RUP como metodología de desarrollo, teniendo en cuenta su fácil adaptabilidad a las necesidades de la empresa donde el software es organizado como un objeto y está constituido por datos funcionales.
Yances Rojas y Murillo Ariza (2009) hacen uso de la metodología RUP como desarrollo de software iterativo que permite la entrega de un producto que satisface las necesidades del cliente.
Sin embargo, encontramos casos de éxito que también implementan otras metodologías y conllevan a obtener un buen resultado, tal como lo permitió la metodología MSF, la cual, según Erazo Moreta (2009, p.30), “combina los mejores principios de otros modelos como el cascada y el modelo espiral. Está basado en fases, las mismas que se encuentran manejadas por hitos y de forma iterativa, por lo que puede ser aplicado al desarrollo y empleo de no sólo las aplicaciones tradicionales sino también para aplicaciones web.”
Echeverry Tobón y Delgado Carmona (2007), hacen uso de la metodología XP para el desarrollo de software y en el cual se exponen cada una de las fases de desarrollo de la metodología a seguir en el proceso de construcción de software.
2.3 MARCO INSTITUCIONAL
El IMOC de Florencia (Colombia), es una Entidad Pública destinada a la ejecución de las Obras públicas de la ciudad. Se identifica mediante el logo ilustrado en la Figura 2.
Figura 2. Logo Institucional del IMOC.
Fuente: (Alcaldía de Florencia, s.f.)
2.3.1. Misión
Planear, programar y proyectar con la participación ciudadana, las obras a ejecutar de manera oportuna, equitativa y con calidad; contribuyendo a un desarrollo integral y mejor calidad de vida de los Florencianos; optimizando los recursos económicos, físicos y tecnológicos (Alcaldía de Florencia, s.f.).
2.3.2. Objetivos
El IMOC fue creado mediante Acuerdo 017 del 10 de mayo de 1995 por el Concejo Municipal de Florencia, como un establecimiento público del orden municipal adscrito al despacho del Alcalde, dotado de personería jurídica, autonomía administrativa y presupuestal y patrimonio independiente, para cuyo objeto principal es el desarrollo social y físico del municipio a través de planes programas y proyectos (Alcaldía de Florencia, s.f.).
2.3.3. Política de Calidad
EL IMOC está comprometido a cumplir con los estándares de calidad y seguridad en las inversiones programadas de infraestructura, así como contribuir con el desarrollo del municipio en el sector urbano y rural estipulados en el marco del plan de ordenamiento territorial y planes de desarrollo para satisfacer las necesidades de los Florencianos mediante el mejoramiento continuo de sus procesos (Alcaldía de Florencia, s.f.).
2.3.4. Política Ambiental
El IMOC debe proteger y preservar el medio ambiente a través de un comportamiento responsable orientado al mejoramiento continuo, reducción y control de la contaminación mediante sensibilización, participación, comunicación y formulación de
planes y programas para la conservación de los recursos naturales que conlleve a la satisfacción social y cumplimiento de normas legales para el desarrollo sostenible de la región (Alcaldía de Florencia, s.f.).
2.4 DESARROLLO DE SOFTWARE
Tinoco Gómez, Oscar; Rosales López, Pedro Pablo y Salas Bacalla, Julio (2009) realizaron un estudio para seleccionar la mejor metodología teniendo en cuenta los siguientes criterios: Grado de conocimiento, soporte orientado a objetos, adaptable a cambios, basado en casos de uso, posee documentación adecuada, facilita la integración entre las etapas de desarrollo, relación con UML y permiso para cualquier desarrollo software sobre cualquier tecnología.
En función de dichos criterios, se establecieron pesos tomando como ejemplo a Ríos y Suntaxi (2008) citado en Tinoco Gómez et al. (2009) que en su tesis de grado proponen la siguiente tabla de pesos:
20% para el grado de conocimiento.
15% para adaptable a cambios y posee documentación adecuada.
10% para el resto de criterios.
Para determinar la metodología a usar, Ríos y Suntaxi, han elaborado un cuadro resumen, evaluando las siguientes metodologías: RUP, Rational Unified Process;
MSF, Microsoft Solution Framework; RAD, Rapid Application Development y XP, Extreme Programming. La Tabla 1 ilustra dicho cuadro resumen.
Tabla 1. Selección de metodología por criterios de conocimiento.
CRITERIO % RUP MSF RAD XP TOTAL
Grado de conocimiento. 20 15 10 10 10 45
Soporte orientado a objetos. 10 10 10 10 10 40
Adaptable a cambios. 15 10 15 10 15 50
Basado en casos de uso. 10 10 5 10 5 30
Posee documentación adecuada. 15 15 15 15 10 55
Facilita la integración entre las
etapas de desarrollo. 10 10 10 10 10 40
Relación con UML. 10 10 8 8 8 34
Permite desarrollo software sobre cualquier tecnología.
10 10 10 10 10 40
Total 100 90 83 83 78
Fuente:Tinoco Gómez et al. (2009)
Como se evidencia en la tabla de evaluación, la metodología RUP es la que recibe un mayor puntaje por parte del grupo de desarrollo dado que se adapta perfectamente a proyectos de mediana y gran escala. “RUP es una plataforma flexible de procesos de desarrollo de software que ayuda brindando guías consistentes y personalizadas de procesos para todo el equipo de proyecto”. Brito Acuña (2009, p.40) refiere que la metodología RUP permite seleccionar fácilmente los componentes de proceso que se ajustan a las necesidades específicas delproyecto a través de su desarrollo iterativo.
Cáceres y Marco (2001) consideran que el modelo de proceso más adecuado para el desarrollo de software es un proceso iterativo e incremental, puesto que a diferencia de otros modelos de proceso, como por ejemplo el modelo en cascada, permite la obtención de diversas versiones del producto software antes de la entrega final del mismo y la depuración y validación progresiva del mismo, lo que sin duda redundará en un software más satisfactorio para usuarios y cliente. Además, y según indica Conallen (2000) con este tipo de proceso es posible añadir o modificar requisitos que no han sido detectados con anterioridad y asume que siempre se van a cometer errores y por ello existirán varias iteraciones, permitiendo obtención de diversas
versiones del producto software antes de la entrega final del mismo, permitiendo obtener un software más satisfactorio para usuarios y cliente.
Teniendo en cuenta que el uso de metodologías en el desarrollo de software permite planificar mediante fases la elaboración de un sistema de información, y suministra a los desarrolladores las bases para construir software de alta calidad en una forma eficiente (Gacitúa Bustos, 2003), y las características de cada una de las metodologías existentes, casos de éxito encontrados, soportados mediante documentación física y experiencia adquirida permitiendo minimizar riesgos y garantizando la entrega de resultados, se han convertido en criterios muy importantes a la hora de seleccionar la metodología RUP como la ideal para el desarrollo del Web Mapping Application.
RUP, es una plataforma flexible de procesos de desarrollo de software que ayuda brindando guías consistentes y personalizadas de procesos para todo el equipo de proyecto en cortos lapsos de tiempo, enfocándose en la gente y los resultados a diferencia de las metodologías tradicionales. El RUP servirá de guía para utilizar de manera correcta el Unified Modeling Language (UML), proporcionando al equipo de desarrollo herramientas y procedimientos necesarios para la elaboración del mismo.
2.4.1 Proceso Unificado Rational (RUP)
Es un proceso iterativo; las actividades del Proceso Unificado de Rational destacan en la creación y mantenimiento de modelos más que documentos sobre papel. Los modelos, especialmente aquellos especificados mediante UML proporcionan representaciones ricas, desde el punto de vista semántico, del sistema que se está desarrollando. RUP es uno de esos enfoques de ciclo de vida que se adapta especialmente bien a UML, contiene cuatro fases; Concepción, elaboración, construcción y transición (Booch, Rumbaught, y Jacobson, 1999).
Sommerville (2005) describe cada una de las cuatro fases de la metodología RUP a tener en cuenta en el desarrollo de sistemas de información y el objetivo primordial en cada fase.
Concepción
El objetivo de esta fase es establecer un caso de negocio para el sistema. En esta fase se deben identificar todas las entidades externas (personas y sistemas) que interactúan con el sistema y definir sus interacciones.
Elaboración
Es la segunda fase del proceso. El objetivo de esta fase es analizar los requisitos mediante la comprensión del dominio del problema, establecer un marco arquitectónico e identificar los riegos del proyecto.
Construcción
Es la tercera fase del proceso. El objetivo de esta fase es el diseño y programación del sistema, permitiendo al finalizar la fase, contar con un software operativo y la documentación requerida para ser entregada al usuario.
Transición
Es la cuarta fase del proceso. En esta fase se hace entrega del software a los usuarios finales, en el cual el software debe funcionar correctamente en su entorno operativo.
La Figura 3 representa la relación entre las fases del proyecto y las disciplinas técnicas que se abordan en cada una de las iteraciones.
Figura 3. Fases de RUP.
Fuente: (Sommerville, 2005).
La metodología RUP se utiliza para hacer toda la documentación del desarrollo de un software incluyendo los casos de uso y los requerimientos funcionales, por lo cual necesita de un lenguaje que le permita modelar, construir y documentar los elementos que forman un sistema software orientado a objetos; este lenguaje es el UML.
2.4.2 Lenguaje de Modelado Unificado (UML)
El UML es un lenguaje de propósito general que permite visualizar, especificar, construir y documentar un sistema orientado a objetos. “UML es un lenguaje gráfico destinado al modelado de sistemas y procesos” (Debrauwer & van der Heyde, 2005, pág. 11). UML tiene diferentes tipos de diagramas que son utilizados para proveer todas las vistas de un sistema: Diagramas de caso de uso, de secuencia, de clases, de objetos, de estados, de colaboración, de actividad, de componentes y de distribución. Entre los más importantes tenemos:
Diagramas de caso de uso
Un diagrama de casos de uso permite conocer las diferentes operaciones de un sistema y como este se interrelaciona con su medio.
Casos de uso. “Es una unidad coherente de funcionalidad, externamente visible, proporcionada por una unidad del sistema y expresada por secuencias de mensajes intercambiados por la unidad del sistema y uno o más actores”
(Booch, Rumbaught, y Jacobson, 1999, p. 56).
Actor. “Un actor es una idealización de una persona externa, de un proceso o de una cosa que interactúa con un sistema, un subsistema o una clase” (Booch, Rumbaught, y Jacobson, 1999, p. 56).
Diagrama de secuencia
“Un diagrama de secuencia representa una interacción como un gráfico bidimensional.
La dimensión vertical es el eje del tiempo, que avanza hacia debajo de la página. La dimensión horizontal muestra los roles de clasificador que representan objetos individuales en la colaboración” (Booch, Rumbaught, & Jacobson, 1999, p. 76).
Diagrama de clase
Un diagrama de clases sirve para visualizar las relaciones entre las clases que involucran el sistema, las cuales pueden ser asociativas, de herencia y de uso. Un diagrama de clases está compuesto por los siguientes elementos:
Clase: Atributos, métodos y visibilidad.
Relaciones: Herencia, Composición, Agregación, Asociación y Uso.
Clase. “Una clase es la descripción de un conjunto de objetos que compartan los mismos atributos, operaciones, relaciones y semántica”. (Martínez, Vara Mesa, Vela Sánchez, & Marcos, 2005).
En UML, una clase es representada por un rectángulo que posee tres divisiones, tal como vemos en la siguiente Figura 4.
Figura 4. Representación de Clase en UML.
Fuente: (Sommerville, 2005).
Superior: Contiene el nombre de la clase.
Intermedio: Contiene los atributos que caracterizan a la clase (pueden ser privado, protegido o publico).
Inferior: Contiene los métodos u operaciones, los cuales son la forma como interactúa el objeto con su entorno (dependiendo de la visibilidad: privado, protegido o público).
Diagrama de despliegue
“Un Diagrama de Despliegue modela la arquitectura en tiempo de ejecución de un sistema. Esto muestra la configuración de los elementos de hardware (nodos) y muestra cómo los elementos y artefactos del software se trazan en esos nodos”
(JBenaQuir, s.f.).
3. METODOLOGÍA
3.1 ZONA DE ESTUDIO
Florencia se encuentra en el piedemonte de la cordillera Oriental de Colombia, en la cordillera de los Andes, a orillas del río Hacha, en el noroeste del departamento de Caquetá del cual es capital. Está situada en una vía de comunicación entre la región andina de Colombia y la región amazónica del mismo país.
Esta ciudad limita por el norte con el departamento del Huila y el municipio de La Montañita, por el este con el municipio de La Montañita, por el sur con los municipios de Milán y Morelia, y por el oeste con el municipio de Belén de los Andaquíes y el
departamento del Huila. .
Su ubicación urbana se encuentra en la confluencia de aguas del piedemonte en el río Orteguaza. A la vez que esto le concede preeminencia por la abundancia de agua natural, también se convierte en una amenaza permanente de riesgo por inundaciones.
Florencia tiene unas dinámicas particulares determinadas por su estructura urbana y las restricciones físicas, caracterizada por su sistema hídrico que inhabilita por riesgos de avalancha e inundación una parte importante del territorio. (Alcaldia de Florencia, s.f.).
Extensión total:2.292 km2.
Extensión área urbana:14.56 km2.
Extensión área rural:2.277 Km2.
Altitud de la cabecera municipal (metros sobre el nivel del mar): 242 msnm.
Temperatura media: 27º C.
Distancia de referencia: 563 Km.
El área de trabajo corresponde específicamente a la zona urbana de la ciudad, la cual posee una extensión aproximada de 14.56 km2.
Figura 5. Zona de Estudio.
3.2 IMPLEMENTACIÓN
Una vez determinado cual es la mejor metodología a utilizar en el desarrollo del Web Mapping Application, se procedió a diseñar el sistema mediante cada una de las fases propuestas por la metodología.
3.2.1. Concepción
Durante el desarrollo de esta fase a través del análisis de los diferentes procedimientos que debe cumplir el software, se identificaron los diferentes actores que interactúan con el sistema. Para esta fase se analizó el proceder del IMOC para recepcionar las
diferentes peticiones, quejas, reclamos y sugerencias de los usuarios en cuanto al alumbrado público se refiere y el cual se puede detallar en la Figura 6.
Figura 6. Ruta Detallada de proceso.
Fuente: (Alcaldia de Florencia, s.f.)
De igual forma, dentro del manual de procesos se encuentra representado el proceso mediante el siguiente diagrama de flujo presentado en la Figura 7.
Figura 7. Diagrama de flujo.
Fuente: (Alcaldia de Florencia, 2013)
Teniendo en cuenta la forma como se comporta el sistema en la recepción de solicitudes de mantenimiento de alumbrado público, se plantearon ciertos criterios que se tuvieron en cuenta para identificar los actores y como éstos interactúan con el sistema. Para dichos criterios, se tuvo en cuenta interrogantes como ¿Quién usará el sistema?, ¿Quién obtendrá información del sistema?,¿Quién proveerá información al sistema?,¿Quién proveerá información al sistema? y ¿Qué otros sistemas necesitan interactuar con el sistema?
De esta forma se identificaron los siguientes actores:
Cliente: Persona natural o jurídica que desea presentar una petición, queja, reclamo o sugerencia. (PQRS).
Auxiliar Administrativo (ventanilla). Persona encargada de atender a los clientes que presentan (PQRS).
Director: Persona encargada de planear, formular, dirigir la ejecución y evaluar los resultados de planes, programas y proyectos tendientes a modernizar, mantener y/o mejorar la infraestructura física del municipio.
Auxiliar Administrativo (Secretaria). Persona encargada de transferir las solicitudes a las áreas asignadas según el director.
Área Asignada (Funcionario Competente). Personal encargado de dar soluciones a cada petición mediante los planes de acción para tal fin.
Una vez descritos los actores, se identificaron los diferentes casos de uso en los cuales se describe la forma en la que cada actor opera con el sistema. De esta forma se representó mediante casos de uso, el modelo del negocio.
Modelo del Negocio
El modelo del negocio, permite conocer mediante el diagrama de casos de uso, las interacciones entre actores y la organización, como se detalla en la Figura 8.
Figura 8. Modelo del negocio
Los diferentes casos de uso identificados en el modelado del negocio se presentan a continuación:
La Tabla 2 detalla el caso de uso: Realizar PQRS.
Tabla 2. Caso de uso: Realizar una PQRS.
Caso de Uso: Realizar una PQRS.
Actor: Cliente
1. El cliente se comunica con el auxiliar en ventanilla y solicita una PQRS.
2. El auxiliar administrativo (ventanilla) entrega el formato FO-E-AC-01-01.
3. La PQRS es recepcionada.
La Tabla 3 detalla el caso de uso: Suministrar formato FO-E-AC-01-01.
Tabla 3. Caso de uso Suministrar formato FO-E-AC-01-01.
Caso de Uso: Suministrar formato FO-E-AC-01-01.
Actor: Auxiliar administrativo (ventanilla)
1. El Auxiliar (ventanilla) entrega al cliente el formato FO-E-AC-01-01para que realice una petición, queja, reclamo o solicitud ante el IMOC. Si la modalidad del trámite es presencial se entregará al peticionario el formato (FO-E-AC-01) para ser diligenciado personalmente.
2. Si el cliente desea entregar la PQRS esta es recepcionada.
La Tabla 4 detalla el caso de uso: Revisar PQRS.
Tabla 4. Caso de uso: Revisar PQRS.
Caso de Uso: Revisar PQRS.
Actor: Auxiliar administrativo (ventanilla)
1. El Auxiliar (ventanilla) revisa en los correos electrónicos y buzón si se tienen peticiones por solucionar.
2. Si existen PQRS almacenadas se radican para luego ser transferidas a Dirección.
La Tabla 5 detalla el caso de uso: Recepcionar PQRS.
Tabla 5. Caso de uso: Recepcionar PQRS.
Caso de Uso: Recepcionar PQRS.
Actor: Auxiliar administrativo (ventanilla)
1. El Auxiliar (ventanilla) recibe las PQRS entregadas por el cliente diligenciadas en el formato FO-E-AC-01-01 para ser asignadas al personal encargado y dar respuesta oportuna.
2. La PQRS es radicada en el sistema.
