DISEÑO Y DESAROLLO DE UN SISTEMA DE INFORMACION DEL

DISE„O Y DESAROLLO DE UN SISTEMA DE INFORMACION
DEL AGUA SUBTERRANEA EN ESPA„A (SIAS)
GîMEZ SçNCHEZ M.; DE MERA MERINO A.; IGLESIAS LîPEZ A.;
LîPEZ BRAVO, J. y LîPEZ GETA, J.A.
Instituto Geol—gico y Minero de Espa–a
PALABRAS CLAVE: Sistemas de informaci—n, sistemas de informaci—n geogr‡fica,
SIG, cartograf’a tem‡tica hidrogeol—gica, inform‡tica y sistemas de informaci—n aplicados a la hidrogeolog’a, bases de datos, cartograf’a digital.
RESUMEN
El dise–o y desarrollo de un moderno Sistema de Informaci—n del Agua Subterr‡nea
en Espa–a y sus particulares aplicaciones a los estudios piloto de las provincias de
Sevilla y Huelva, cubre un conjunto de necesidades de particular importancia en las actividades de la Direcci—n de Hidrogeolog’a y Aguas Subterr‡neas y en definitiva de los
fines y funciones del Instituto Geol—gico y Minero de Espa–a y del Ministerio de Ciencia
y Tecnolog’a.
Este sistema est‡ integrado por un conjunto de sistemas f’sicos y l—gicos sobre los
que se asientan las diversas bases de datos georreferenciadas provenientes de la informaci—n hidrogeol—gica que se genera en los trabajos cient’ficos y tŽcnicos del IGME.
El SIAS est‡ desarrollado sobre el SIG ArcView, con una serie de aplicaciones integradas orientadas a usuario final. Pretende ser una herramienta fundamental y de gran
utilidad en el apoyo en las necesidades tanto de investigaci—n en aguas subterr‡neas y de
ingenier’a hidrogeol—gica, como de cartograf’a tem‡tica y generaci—n de informaci—n
hidrogeol—gica georreferenciada.
INTRODUCCION
El IGME est‡ abordando en la presente etapa de aplicaci—n de nuevas tecnolog’as,
el tratamiento de la informaci—n georreferenciada y la edici—n de cartograf’a tem‡tica,
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aplicadas a la investigaci—n de las Ciencias de la Tierra mediante la utilizaci—n de los
Sistemas de Informaci—n Geogr‡fica, extendiendo el proceso a la totalidad de sus ‡reas
tŽcnicas. De este modo, se han implementado y desarrollado las aplicaciones S.I.G.
correspondientes en cada unidad tŽcnica atendiendo a sus necesidades espec’ficas.
En el S.I.G. en la Direcci—n de Hidrogeolog’a y Aguas Subterr‡neas se han tratado
informaciones diversas para su incorporaci—n, integraci—n y an‡lisis en proyectos muy
diferentes, tanto propios de la direcci—n como proyectos pluridisciplinares con otras unidades del centro y otros organismos.
Desde hace unos a–os se est‡ desarrollando en el S.I.G. de la D.H. y A.S. un amplio
proyecto para la definici—n, dise–o y desarrollo de la Base de Datos Hidrogeol—gica continua y consistente del territorio nacional en formato digital. La creaci—n de esta B.D.H.
(ITGE, 1999) facilitar‡ la gesti—n, manipulaci—n y an‡lisis de la informaci—n desde cualquier punto de vista espacial y tem‡tico, permitiendo obtener diferentes productos cartogr‡ficos con formatos estandarizados o bajo demanda espec’fica.
El SIAS se plantea poner al alcance del tŽcnico hidroge—logo, tanto una
Datawarehouse de la informaci—n contenida en la B.D.H., seleccionada, normalizada y
conformada de ‡mbito hidrogeol—gico, como la tecnolog’a SIG que le permita su explotaci—n y tratamiento sin que sea preciso ser especialista, ni tener experiencia ni conocimientos previos en el campo de los SIG.
OBJETIVOS
El SIAS, tiene como fin prioritario el dise–o y desarrollo de un Sistema de
Informaci—n del Agua Subterr‡nea en Espa–a, con el correspondiente grupo de aplicaciones integradas y orientadas a usuario, para el apoyo en las necesidades de investigaci—n e ingenier’a hidrogeol—gica de los diversos proyectos, as’ como en la elaboraci—n
de cartograf’a institucional y derivada, con un sistema sencillo y de f‡cil manejo para los
tŽcnicos que trabajan en temas relacionados con las aguas subterr‡neas
Por otra parte, este Sistema de Informaci—n, integra y pone a disposici—n de los usuarios, tanto las bases de datos institucionales de car‡cter puntual y larga trayectoria en la
toma de datos, como las bases espaciales geol—gicas y tem‡ticas en formato digital, de
m‡s reciente creaci—n, que se encuentran en soportes y sistemas diversos.
METODOLOGIA
El Sistema de Informaci—n del Agua Subterr‡nea (SIAS), cuyo ‡mbito de actuaci—n
se pretende que termine abarcando todo el territorio nacional, ha estado desarroll‡ndose
durante el a–o 2000 como proyecto piloto para la Comunidad Aut—noma de Andaluc’a y
con mayor detalle para las provincias de Huelva y Sevilla.
Metodol—gicamente, el SIAS integra informaci—n de ‡mbito hidrogeol—gico selec120
cionada, conformada y normalizada, en coberturas de entidades puntuales, lineales y
areales, todas ellas correspondientes al Mapa Hidrogeol—gico de Andaluc’a a escala
1/400.000 (ITGE-JUNTA DE ANDALUCIA, 1998), a la s’ntesis hidrogeol—gica realizada a partir de la cartograf’a MAGNA para las provincias de Huelva y Sevilla y al conjunto de bases de datos institucionales tanto del IGME, como de otros centros que pudieran ser de especial interŽs en estudios y cartograf’a hidrogeol—gica.
El sistema se ha desarrollado sobre el SIG ArcView (ESRI, 1996), con una serie de
aplicaciones y funcionalidades integradas programadas en Avenue y que sistematizan y
automatizan procesos. As’ permiten al usuario realizar de forma sencilla, desde una
selecci—n condicionada de puntos, espacial y temporal (inventario de puntos de agua,
estaciones de aforo,...), la generaci—n y exportaci—n de tablas, gr‡ficos de evoluci—n
(piezometr’a, calidad, intrusi—n,...), gr‡ficos de Stiff y de potabilidad, hasta generaci—n
de composiciones de mapas predise–adas con salidas para los formatos de papel
A0,A1,A2,A3 y A4.
DISE„O DEL SISTEMA DE INFORMACION GEOGRAFICA
El sistema ha sido dise–ado definiendo de una parte el mundo real y el universo de
la informaci—n y de otra las coberturas y tablas auxiliares, que deb’an ser incorporadas
al sistema. El an‡lisis de toda la informaci—n se ha llevado a cabo con el concurso de un
nutrido grupo de usuarios hidroge—logos expertos.
Para la definici—n del mundo real y del universo de la informaci—n se han considerado dos grupos de informaci—n bien diferenciados: informaci—n hidrogeol—gica e informaci—n auxiliar, de utilidad en los diversos estudios. Para cada uno de estos bloques se
ha discretizado la informaci—n por su tipolog’a segœn estuviera conformada por entidades punto, l’nea o ‡rea. La informaci—n tenida en cuenta ha sido la siguiente:
Informaci—n Hidrogeol—gica
Entidades punto
Puntos de agua: Inventario selectivo, pozos de abastecimiento a
N.U., Redes de control piezomŽtrico, control calidad, intrusi—n,
espec’ficas.
Puntos singulares de interŽs hidrogeol—gico: Vertido de aguas
residuales, puntos de descarga de acu’feros, focos de contaminaci—n puntuales diversos.
Puntos de apoyo a proyectos hidrogeol—gicos: estaciones pluviomŽtricas y termopluviomŽtricas, estaciones de aforo, estaciones
control calidad superficial.
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Entidades l’nea
L’neas de apoyo a proyectos hidrogeol—gicos: Red hidrogr‡fica,
canales y conducciones principales, divisorias hidrogr‡ficas
Entidades ‡rea
çreas de afloramientos acu’feros: Unidades hidrogeol—gicas, sistemas
acu’feros.
(Informaci—n
asociada:
Definici—n,
Caracter’sticas, balance, usos del agua, calidad y contaminaci—n,
planes hidrol—gicos y balances recursos/demandas Normas explotaci—n, documentos intercalados)
çreas singulares de interŽs hidrogeol—gico: Humedales, embalses, zonas de emergencias, vertederos de residuos, ‡reas de contaminaci—n
çreas de apoyo a proyectos hidrogeol—gicos: Usos del agua y del
suelo, cuenca hidrogr‡fica de las estaciones de aforo, ‡reas de calidad, piezometr’a y contaminaci—n
Informaci—n Auxiliar
VŽrtices geodŽsicos
Red de comunicaciones: Carreteras, ferrocarriles
Curvas de nivel
Divisi—n hojas: Escala 1/50000, 1/100000, 1/200000, 1/400000
çreas de comunidades aut—nomas
L’mites provinciales
L’mites de tŽrminos municipales
Nœcleos urbanos (Informaci—n asociada: Tipo y datos abastecimiento)
Sobre la base del mundo real y universo de la informaci—n explicado, se han definido las coberturas a implementar y las tablas con informaci—n asociada. Del mismo modo
que en el universo de la informaci—n se ha considerado informaci—n hidrogeol—gica e
informaci—n auxiliar, indic‡ndose a continuaci—n las implementaciones actuales para la
primero de ellas.
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FUNCIONALIDADES DE LA APLICACION SIAS
Para facilitar la accesibilidad de cualquier usuario final al manejo de la aplicaci—n, se
han programado sobre Arcview 3.2, en lenguaje Avenue, un conjunto de funcionalidades
espec’ficas tanto para la consulta y an‡lisis de la informaci—n incorporada en SIAS,
como para la elaboraci—n autom‡tica de cartograf’a hidrogeol—gica y tem‡tica.
Estas funcionalidades preprogramadas resuelven de forma sencilla y con una interface amigable, de f‡cil manejo para un usuario no experto en inform‡tica, algunas de las
necesidades habituales en los estudios e investigaciones hidrogeol—gicas, cartograf’a e
ingenier’a, sistematizando y automatizando una parte importante de los procesos, tratamientos y an‡lisis de los datos georreferenciados y sus tablas de atributos asociadas.
En la versi—n 1.0 de SIAS se encuentran implementadas, siguiendo un orden l—gico
de trabajo en una investigaci—n o estudio hidrogeol—gico, las siguientes funcionalidades:
Zoom para centrar en pantalla la zona sobre la que se desea trabajar, pudiendo seleccionar entidades administrativas, unidades hidrogeol—gicas, cuencas hidrogr‡ficas o bien
efectuar selecciones libres.
Selecci—n condicionada de puntos, espacial y temporal, tanto del inventario de pun123
tos acu’feros (abastecimientos, piezometr’a, calidad, intrusi—n e hidrometr’a), como de
estaciones de aforo o meteorol—gicas.
Generaci—n y exportaci—n de tablas, tanto de los datos maestros, como de la informaci—n variable en tiempo, de las entidades puntuales.
C‡lculo de funciones de distribuci—n y sus gr‡ficos (Gumbel, Goodrich,
Lognormal).
Gr‡ficos de evoluci—n: calidad, piezometr’a, hidrometr’a, evoluci—n anual de caudales aforados /pluviometr’as.
Gr‡ficos de potabilidad y de Stiff.
Selecci—n espacial de entidades puntuales, obteniendo tablas con medidas de niveles y/o calidad, para una determinada fecha, con vistas a la realizaci—n de isocurvas.
Visualizaci—n de documentos intercalados desde la vista (fotos, croquis,...).
Composici—n automatizada de mapas, con salidas en papel a diversas escalas e
incluyendo gr‡ficos, fotos, tablas, etc.
SISTEMAS FISICOS Y LOGICOS
La aplicaci—n se ha desarrollado sobre el SIG ArcView 3.2 de ESRI, habiŽndose realizado la programaci—n de las funcionalidades y utilidades implementadas, en el lenguaje Avenue, propio de este SIG. Asimismo los gr‡ficos de representaci—n de datos, que
presenta la aplicaci—n, se han programando en Access de Microsoft Office
Las capas de informaci—n (temas) incorporadas al SIAS, se encuentran tanto en formato Shape, propio de Arcview, como en coberturas de Arc/Info.
Por otra parte, la informaci—n recogida en SIAS, forma parte de la BDH , como
Datawarehouse seleccionada y normalizada, en Arc/Info versi—n 7 (ESRI, 1998), bajo
UNIX, SIG institucional del IGME.
Los requerimientos m’nimos de Hardware y Software que precisa la aplicaci—n SIAS
para su correcto funcionamiento, son los siguientes:
Hardware : Pentium II con 64 MB
Unidad de CD-ROM propia
Pantalla VGA o superior
Software : S.O. Windows NT 3.51, Windows 95 o superior
S.I.G. ArcView 3.2
Microsoft Office
CONCLUSIONES Y PERSPECTIVAS
La aplicaci—n SIAS desarrollada, se constituye en una herramienta de apoyo de interŽs singular en las necesidades, tanto de la investigaci—n hidrogeol—gica, como de la cartograf’a institucional y derivada.
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¥ Esta constituido por un conjunto de sistemas f’sicos y l—gicos, sobre los que se
asientan diversas bases de datos georreferenciadas, puntuales, lineales y areales.
¥ El SIAS integra informaci—n seleccionada, normalizada y conformada de ‡mbito
hidrogeol—gico.
¥ Esta desarrollado sobre el SIG ArcView, con una serie de aplicaciones y funcionalidades integradas tales como consulta puntual y espacial de la informaci—n, representaciones gr‡ficas y la creaci—n y edici—n de cartograf’a digital b‡sica, hidrogeol—gica y tem‡tica. Estas funcionalidades sistematizan y automatizan procesos, que
sirven de apoyo a proyectos de investigaci—n y trabajos de hidrogeolog’a.
¥ El perfil del usuario potencial al que esta destinado la aplicaci—n SIAS, corresponde a un tŽcnico hidroge—logo, no experto en inform‡tica ni en sistemas de informaci—n, ni por supuesto en el programa ArcView, por lo que la aplicaci—n presenta una interface amigable y de f‡cil manejo.
¥ El SIAS, tiene como fin prioritario el dise–o y desarrollo de un sistema de
Informaci—n del Agua Subterr‡nea en Espa–a, habiŽndose desarrollado como proyecto piloto para la Comunidad Aut—noma de Andaluc’a y con mayor nivel de
detalle para las provincias de Sevilla y Huelva.
¥ La informaci—n recogida y almacenada en la versi—n 1.0 de SIAS, consta de un
conjunto de coberturas definidas y conformadas de informaci—n hidrogeol—gica y
auxiliar, a distintas escalas 1:400.000 y 1:200.000, en Arc/Info y en Arc/View,
junto con sus bases de datos asociadas.
¥ El SIAS es un sistema abierto a la incorporaci—n de toda aquella informaci—n que
se considere de interŽs, de acuerdo con los objetivos de mismo. Esta nueva informaci—n ser‡ implementada en el sistema cumpliendo las premisas establecidas de
normalizaci—n y conformaci—n. Asimismo se podr‡n completar las bases de atributos asociadas conforme se generen nuevos datos.
¥ La perspectiva futura m‡s inmediata de SIAS implica su inminente difusi—n v’a
intranet e Internet, para lo cual deber‡ sufrir una l—gica adaptaci—n. De esta manera se alcanzar‡ el objetivo principal de que tenga acceso a la misma cualquier usuario tŽcnico hidroge—logo potencial.
¥ Asimismo, a medio plazo se plantea la ampliaci—n y expansi—n de SIAS, hacia
otras Comunidades Aut—nomas, con la idea de ir cubriendo la totalidad el territorio nacional.
BIBLIOGRAFêA
ESRI (1996) ÒManual de usuario Arview GIS 3.2Ó
ESRI (1998) ÒManuales de usuario: Arcinfo, Arcplot, Arcedit, Info. Versi—n 7.2Ó
ITGE (1999) ÒDise–o de la Base de Datos Hidrogeol—gica en formato digital. Estudio piloto.
Incorporaci—n de la Hoja n¼ 45 (MADRID) E: 1.200.000
ITGE-JUNTA DE ANDALUCêA (1998) ÒAtlas Hidrogeol—gico de Andaluc’aÓ
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