software CARIS

MARINA DE GUERRA DEL PERÚ
ESCUELA DE POSGRADO
ESCUELA SUPERIOR DE GUERRA NAVAL
Trabajo de Investigación Monográfica para obtener la Segunda Especialidad
Profesional en Hidrografía y Navegación
“Implementación del software CARIS Bathy DataBASE para la gestión,
recopilación y validación de Datos Batimétricos”
Presentado por:
Alférez de Fragata Carlos Andrés Montañez Valverde
Asesor
Teniente Segundo Rodrigo Torres Santamaría
LA PUNTA - 2013
DEDICATORIA
El presente Trabajo de Investigación se lo
dedico a Dios y a mis padres.
A Dios, mi fiel amigo, porque ha sido el
Faro que ilumina mi camino, mi fuente
inagotable de fortaleza ante la
adversidad.
A mis padres, pilares de mi vida, porque
han hecho de mí una mejor persona cada
día. Los amo.
ii
AGRADECIMIENTO
Agradezco en primer lugar a la Dirección de Hidrografía y Navegación por
haberme dado la oportunidad de ser parte de esta gran familia.
Dios, gracias por acompañarme día a día en cada paso que doy; sin tu
fortaleza y guía no hubiera podido ser lo soy.
Mamá y Papá, gracias por su incondicional apoyo y soporte cuando yo más
lo necesitaba. Me enseñaron que no hay obstáculo más grande en la vida
que nuestras ganas y deseos de superación puedan superar. Eternamente
agradecido.
Raúl y Nella, queridos hermanos, son mi motivación a ser mejor cada día.
Raúl, eres un hermano ejemplar. Nella, sin tu apoyo y cuidados cuando la
salud me era esquiva no hubiera podido culminar este trabajo. Los quiero.
Misulia, gracias por todo tu apoyo, tiempo y paciencia durante todo este
tiempo. Tu aliento ha sido mi motor interno para seguir adelante en este
proyecto. Te Quiero.
A mi familia, por estar siempre conmigo, su sola presencia llena mi alma y me
demuestran que uno nunca está solo.
Asimismo agradezco al Tte. 2° Rodrigo Torres Santamaría y a la Lic. Conni
Chirinos que desde el inicio de este proyecto me han acompañado con sus
consejos y recomendaciones y lograr los objetivos trazados. Gracias.
Un agradecimiento especial al Ing. Eduardo Gerones por su valioso apoyo en
la obtención de información.
A mis compañeros de aula, Rafael, David, Franz, Andrés, Renzo, Milagros,
Rommel, Gerardo, gracias por su apoyo y amistad.
iii
ÍNDICE
CAPÍTULO I: PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
1.1.
Formulación del Problema………………………………………………….…1
1.2.
Justificación de la Investigación……………………………………………..2
1.3.
Objetivos de la Investigación…………………………………….…………...3
1.3.1. Objetivo General………………………………………………………...3
1.3.2. Objetivos Específicos…………………………………………………....3
1.4.
Tipo de Investigación y Diseño de la Investigación……………...……....4
1.4.1. Tipo de Investigación…………………………………………………...4
1.4.2. Diseño de la Investigación…………………………………………..…6
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
2.1.
Antecedentes de la Investigación………………………………………….8
2.2.
Bases Teóricas…………………………………………………………………...12
2.2.1. Levantamiento Hidrográfico…………………………………...……12
2.2.2. Levantamiento Batimétrico…………………………………………..13
2.2.3. Ecosonda Monohaz……………………………………………………15
2.2.4. Ecosonda Multihaz……………………………………………………..15
2.2.5. Base de Datos Hidrográfica………………………………………….16
2.2.6. Producción de Datos………………………………………………….16
2.3.
Definiciones Conceptuales…………………………………………………..18
iv
2.4.
Formulación de Hipótesis……………………………………………………..21
2.4.1. Hipótesis General…………………………..…………………………..21
2.4.2. Hipótesis Específicas……………………………………………………21
CAPÍTULO III: DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN
3.1.
Recolección,
procesamiento
y
almacenamiento
de
Datos
Batimétricos en la DHN………………………………………………………..22
3.1.1 Planificación de un Levantamiento………………………………..24
3.1.2 Levantamiento Batimétrico…………………………………………..26
3.1.3 Recolección de Data Batimétrica………………………………….29
3.1.4 Proceso de Data Batimétrica………………………………………..31
3.1.5 Almacenamiento de Datos Batimétricos………………………….37
3.2.
Gestión, manejo y almacenamiento de Datos Batimétricos con Caris
Bathy DataBASE………………………………………………………………...41
3.2.1. ¿Qué es Caris Bathy DataBASE?.............................................41
3.2.2. ¿Cómo funciona Caris Bathy DataBASE?..............................43
3.2.3. Requisitos Mínimos del Sistema………………………………….44
3.2.4. ¿Qué es Oracle Spatial?..........................................................46
3.2.5. Bondades del Software CARIS Bathy DataBASE…………….47
3.2.6. Ventajas del Software Caris Bathy DataBASE………………..49
3.3.
Propuesta de Implementación del Software Caris Bathy DataBASE en
la DHN…………………………………………………………………………….50
v
3.3.1. Costos de la Implementación del Software Caris Bathy
DataBASE en la DHN………………………………………………52
CONCLUSIONES……………………………………………………………………………58
RECOMENDACIONES……………………………………………………………………..60
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS………………………………………………………….61
ANEXOS……………………………………………………………………………………...63
vi
INTRODUCCIÓN
La Dirección de Hidrografía y Navegación (DHN), ente técnico especialista y
encargado del estudio de las ciencias relacionadas al ámbito acuático, tiene
bajo su responsabilidad realizar los diferentes levantamientos batimétricos
con la finalidad de producir entre otros productos la Carta Náutica.
Dentro de la DHN los levantamientos batimétricos son llevados a cabo por el
departamento de Hidrografía, departamento que cuenta con herramientas
de última tecnología para recopilar la información proveniente del campo.
Los más modernos equipos de recolección de data batimétrica
se
caracterizan por la gran cantidad de información que pueden recopilar, en
consecuencia se debe contar con los sistemas y medios adecuados para el
almacenamiento, gestión y validación de toda la data recopilada.
Actualmente toda la data batimétrica, al cabo de su proceso, es
almacenada de manera física (Informe Técnico) y digital (CD´s) en el Archivo
Técnico. El presente trabajo de investigación se encuentra direccionado a
proponer un nuevo software, Caris Bathy DataBASE, que permita manejar
toda la data batimétrica a través de una base de datos única y que provea
de funciones como la gestión y validación de la data.
El software Caris Bathy DataBASE queda demostrado como una valiosa
herramienta de gestión tal y como puede verse en los servicios Hidrográficos
de Brasil, Chile y Canadá quienes ya cuentan implementados este software
dentro de su sistema de procesos.
Para tal efecto el estudio se dividió en tres partes fundamentales: Primero en
la descripción del proceso de recopilación de información, procesamiento y
almacenamiento de la data batimétrica dentro de la DHN. Segundo se
describe la nueva propuesta planteada, el software Caris Bathy DataBASE,
principio de funcionamiento así como las capacidades disponibles y
vii
finalmente se presenta las consideraciones a tener en cuenta para la
implementación del software dentro de la DHN.
En la parte final del presente trabajo se especifican los costos de la
implementación del software dentro de la DHN, así como los costos de
capacitación para el personal técnico involucrado con el software.
Al cabo de la investigación queda en evidencia la importancia de la
implementación del Software Caris Bathy DataBASE tanto para el manejo de
la data batimétrica como su posterior almacenamiento dentro de una base
de datos. No podemos dejar de mencionar la gran ventaja que nos
proporciona este software al hacer más fácil la comunicación entre los
departamentos de Cartografía e Hidrografía pues ambos departamentos
contarían con softwares Caris.
Consideramos al Caris Bathy DataBASE una valiosa herramienta de trabajo
que impulsaría y mejoraría los procesos que actualmente se realizan dentro
de la DHN.
viii
CAPÍTULO I: PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
1.1. Formulación del Problema
La Dirección de Hidrografía y Navegación (DHN) de la Marina de Guerra
del Perú cumple un rol protagónico en el desarrollo de las ciencias del
ámbito acuático, impulsado principalmente por la creciente necesidad
de brindar las herramientas necesarias para la seguridad de los
navegantes y usuarios en general; siendo la carta náutica la principal
muestra de esto.
La producción de cartas náuticas es el corolario de toda una gama de
procesos que incluyen: planificación, levantamiento, procesamiento,
compilación, impresión y distribución, interrelacionados entre sí para
formar lo que se denomina “Flujo de Información cartográfico”, en donde
el usuario final debe recibir la más fidedigna información del área
levantada.
Dentro de este flujo de información la DHN, específicamente el
departamento de Hidrografía, tiene a su cargo el manejo de información
batimétrica procedente de los diversos levantamientos Hidrográficos
realizados.
Actualmente la administración, recopilación y manejo de la data
procesada se realiza siguiendo patrones definidos y almacenándose
físicamente en los registros del Departamento de Hidrografía. Sin embargo
el almacenamiento físico de la data procesada cada vez está quedando
en desuso y optando por el manejo de información utilizando sistemas de
bases de datos digitales.
1
La tendencia mundial requiere que la gestión de la data batimétrica sea
de forma rápida, eficaz, evitando pérdidas y de fácil acceso; permitiendo
el desarrollo de nuevas herramientas y soluciones que a su vez permitan
explorar nuevas oportunidades para mejorar o ajustar los procesos y flujos
de información.
¿En qué medida sería beneficiosa la implementación de un Sistema de
Base de Datos para la gestión, recopilación y validación de datos
batimétricos?
1.2.
Justificación de la Investigación
Mejorar la administración, recopilación y manejo de datos batimétricos
permitirá colocar a la Dirección de Hidrografía y Navegación de la
Marina de Guerra del Perú al nivel de los mejores y más especializados
centros de investigación y Oficinas hidrográficas del mundo; optimizando
la calidad de los trabajos y productos ofrecidos a los navegantes y
organizaciones interesadas.
Actualmente la DHN no cuenta con una Base de datos hidrográfica
digital, su implementación permitirá un mejor manejo de la información
procesada, así como el perfeccionamiento del trabajo del personal
involucrado; esto se traduce en reducción de tiempos en trabajos de
discriminación, edición, y presentación de los datos así como la
generación de nuevos productos innovadores dentro de la institución.
La empresa Caris ofrece una solución para el manejo de la data
procesada con la implementación de su software Caris Bathy DataBASE
(BDB), versión empresarial, la cual cuenta con una Servidor (Base de
2
Datos) y da la posibilidad de acceder desde diferentes usuarios a la
información (incluso desde internet), asimismo permite almacenar
información procedente de diversas fuentes y en diversos formatos con lo
que es posible generar superficies batimétricas, SIG submarinos, análisis de
volúmenes, modelos de predicción, visualización 3D, etc. Todos estos
trabajos respetando las normas y regulaciones vigentes de la OHI.
Dentro de Sudamérica sólo Brasil y Chile tienen implementado el BDB
dentro de su sistema de procesamiento, siendo una pieza fundamental
para sus productos y trabajos hidrográficos.
Vemos que es necesaria la implementación de una base de datos
Hidrográfica en la DHN, en este caso BDB nos ofrece nuevas posibilidades
para la gestión y almacenamiento de datos batimétricos y nos deja una
nueva gama de productos para ofrecer.
1.3. Objetivos de la Investigación
1.3.1. Objetivo general
Conocer la importancia y ventajas de la implementación del

software Caris Bathy DataBASE
en los diferentes procesos
hidrográficos dentro de la Dirección de Hidrografía y Navegación.
1.3.2. Objetivos específicos

Identificar los beneficios de la implementación del software Caris
Bathy DataBASE con relación a los procesos y softwares utilizados
actualmente por la Dirección de Hidrografía y Navegación.
3
Evaluar y presentar los factores a tener en consideración para la

implementación del software Caris Bathy DataBASE dentro de la
Dirección de Hidrografía y Navegación.
1.4. Tipo de Investigación y Diseño de la Investigación
1.4.1 Tipo de Investigación
La investigación podemos enmarcarla dentro del tipo proyectiva
puesto que de acuerdo a lo presentado por Hurtado (2000) define
a la investigación proyectiva como la elaboración de una
propuesta o modelo para solucionar determinadas situaciones.
Asimismo Hurtado presenta los propósitos de estos tipos de
investigaciones como:

Proponer soluciones a los problemas prácticos encontrando
nuevas
formas
e
instrumentos
de
actuación
y
nuevas
modalidades de su aplicación en la realidad.

Establecer como deberían ser los procesos para alcanzar unos
fines y funcionar adecuadamente.
En ese sentido nos encontramos realizando un diseño del futuro,
para Hurtado (2000) existen dos formas de estudio del futuro:
partiendo del presente hacia el futuro (perspectiva), o partiendo
4
del futuro hacia el presente (prospectiva). Asimismo Hurtado (2000)
presenta:
[…] Cuando se planifica del futuro hacia el presente, se habla de
prospectiva. El término prospectiva fue sugerido por Gaston Berger
(1964 cp Mojica Sataoque, 1991). La prospectiva requiere que el
investigador o el planificador construya o diseñe un futuro deseable
(ya no sólo probable), y se ubique en él, como si ya existiera, de
modo que su planificación va desde el futuro hasta el presente.
Según lo plantea Barrera (1996), la prospectiva consiste en
determinar el punto de partida (el aquí y el ahora), y el punto de
llegada u objetivo final. Una vez especificado éste último, el
investigador o el planificador comienza a retroceder, etapa por
etapa desde el futuro hacia el presente […].
Con lo recopilado de los diferentes metodólogos queda claro que
la investigación ha realizar es netamente proyectiva, en la que se
propone la implementación de un nuevo software (Caris Bathy
DataBASE) como base de datos batimétricos dentro de la Dirección
de Hidrografía y Navegación. La presente investigación propone
una nueva forma de recopilar, manejar y validar los datos
batimétricos
obtenidos
de
los
diferentes
levantamientos
hidrográficos.
Del mismo modo se ha realizado un estudio del futuro partiendo de
un objetivo deseado que es contar con un nuevo software de base
de
datos
(BDB)
almacenamiento
y
de
proyectar
datos
nuestro
batimétricos.
actual
En
sistema
este
caso
de
nos
encontramos ante una planificación en prospectiva tal y como ha
sido citado anteriormente por Barrera (1996) que indica que se
debe ir de adelante hacia atrás, desde el futuro hacia el presente;
desde Caris Bathy DataBASE hacia el hoy en día en la DHN.
5
1.4.2. Diseño de la Investigación
El diseño de la investigación ha emplear es el Diseño Transeccional
Descriptivo, descrito por Sampieri (2003), perteneciente a los Diseños
de tipo no experimental. En ella indica que los diseños no
experimentales buscan observar fenómenos tal y como se dan en
su contexto natural, para después analizarlos.
Esta investigación se basa netamente en la descripción y
observación de un fenómeno (método que actualmente se
emplea dentro de la DHN para el manejo, recopilación y validación
de datos batimétricos) por lo tanto está clasificado como diseño
no-experimental. Posteriormente ha de realizarse una descripción
del nuevo software propuesto (BDB1).
Asimismo Sampieri (2003) indica que los diseños de tipo no
experimental pueden subdividir en otros, encontrando el diseño
transeccional descriptivo el que mejor se ajusta para nuestra
investigación:
Los diseños transeccionales descriptivos tienen como objetivo
indagar la incidencia y los valores en que se manifiesta una o más
variables. El procedimiento consiste en medir en un grupo de
personas u objetos una o —generalmente— más variables y
proporcionar su descripción. Son, por lo tanto, estudios puramente
descriptivos que cuando establecen hipótesis, éstas son también
descriptivas.
1
Caris Bathy DataBASE
6
Nos encontramos ante un diseño netamente descriptivo en el que se va a
recopilar información del ahora, describiendo el proceso de manejo de
los datos batimétricos dentro del departamento de hidrografía; así como
la descripción del nuevo software que se busca implementar analizando
sus ventajas y beneficios para la DHN.
7
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
2.1. Antecedentes de la Investigación
Se ha recogido información proveniente de diversos estudios y trabajos
realizados acerca del tema de investigación, teniéndolos como
referencia para la discusión y solución de la problemática planteada.

LAVOIE, F. y COVE, K. “Addressing the Need for Bathymetric Data
Management”. U.S. Hydro. 14-17 May 2007.
Este paper nos muestra de manera sencilla como trabaja el Bathy
DataBASE y como ordena y distribuye los datos batimétricos. Queda
claro que el principal objetivo de esta base de datos es la correcta
distribución de la información a los usuarios. Un ejemplo palpable
tenemos en el Servicio Hidrográfico de Canadá (CHS) donde en un
proyecto piloto se implementó el BDB con la finalidad de poder
responder de la manera más eficiente a los requerimientos de sus
clientes. Lo más resaltante del trabajo es que pudimos observar como
este sistema adapta nuevos criterios para el manejo de los datos que
pueden ser de acuerdo a la época, resolución atributos, ubicación;
todo esto aunado a nuevos usos para los productos en áreas como la
ciencia e ingeniería.
8

NISTAD, J-G.; LAVOIE, F. y COVE, K. (2008). “An Evaluation of CARIS
Bathy DataBASE as a Bathymetric Data Management Solution for CHS
Quebec”. Canadian Hydrographic Conference and National Surveyors
Conference.
En el presente trabajo podemos ver las principales bondades del
software Caris Bathy DataBASE y como éste se implementó en un
proyecto piloto en la Oficina Hidrográfica de Canadá. Se evaluaron
los siguientes procesos del BDB: carga de datos, manejo, extracción,
distribución y conexiones con otros sistemas de trabajo.

MALTAIS, L. (2008). “Bathymetric Data Management for the Future”.
Hydro international May 2008.
Este documento nos muestra el empleo del software Caris Bathy
DataBASE y su uso dentro del Servicio Hidrográfico de Canadá (CHS)
en la solución de un requerimiento hecho por el St Lawrence Seaway
Management Corporation. Esta corporación solicitó los servicios del
CHS para poder procesar datos provenientes de una ecosonda
multihaz y convertirlos a formato S-57. El requerimiento hecho por el St
Lawrence Seaway Management Corporation fueron 10 cm de
contorno y selección de sondajes cada 5 mtrs.
En primera instancia el CHS empleó un concepto llamado Navigation
Surface como método para obtener el formato S-57. La primera
dificultad se presentó al observar que los contornos no cubrían los
requerimientos debido a que los contornos presentaban demasiados
vértices (inexactitud).
Ante esta problemática se empleó Caris Base EDITOR y se pudo
obtener
las
superficies
requeridas
9
utilizando
generalización
y
herramientas de desenfoque alcanzando contornos suaves y sondeos
seleccionados mientras se mantiene la resolución óptima de acuerdo
a los datos de origen.
El segundo inconveniente fue la distribución de la data procesada. El
CHS optó por el Bathy Data Base como un repositorio desde donde los
diferentes usuarios o clientes puedan extraer la data requerida.
La simplicidad del BDB, la capacidad de poder conectarse a la Web,
aunado a una práctica distribución de la data superficial en celdas,
permite que la extracción de datos mantenga las cualidades tanto en
resolución como en contenido. Gracias a esta Base de datos (BDB) los
clientes pueden observar, seleccionar, y consultar acerca de la data
seleccionada.
El
CHS
destaca principalmente la capacidad del
BDB
para
conectarse vía web permitiendo una mejor distribución de la
información tanto dentro como fuera de la organización, siendo esto
el inicio de una nueva serie de soluciones en el manejo de la data
hidrográfica.

VALLANCE, H. y SCHWARZBERG, P. (2009). “Improving Data Flow at
UKHO”. GEOconnexion International Magazine, June-July.
En el documento aquí presentado la Oficina Hidrográfica del Reino
Unido (UKHO) explica los trabajos realizados en la mejora del manejo
de la información y el flujo de datos hidrográficos. La UKHO cuenta
con más de 3300 cartas de navegación y 160 publicaciones náuticas,
razones suficientes para optimizar el flujo de información y procesos.
10
En la actualidad el núcleo de la base de datos es el Caris
Hydrographic Production Database (HPD) que alberga toda la data
geoespacial que sirvan de base para la cartografía de la UKHO.
Estrechamente ligado a esto se encuentra el software Caris Bathy
DataBASE que proporcionará el almacenamiento, gestión y análisis de
las extensas propiedades de datos de batimetría del fondo marino.
Se resaltante además que a lo largo de sus más de 200 años de
existencia, la UKHO ha ido modificando sus sistemas de flujo de
información y procesamiento; siendo la creciente necesidad de los
clientes el motor que impulsa todos estos cambios, que incluso ha
llevado a la generación de nuevas ramas de investigación.
A futuro se encuentran en la búsqueda de poder implementar nuevos
productos que agrupen más información de diferentes tipos, y darle
un enfoque diferente al que actualmente se ha venido dando, no solo
a la navegación sino también destinado a actividades de ocio, medio
ambiente, etc.

HOGGARTH, A. and BARBEAU, J. (2008). “Marine SDI for Hydrographic”
Fredericton, Canada, Caris.
El presente trabajo presenta el Marine Spatial Data Infrastructure
(MSDI), el cual es un sistema que permite acceder fácilmente a la
información hidrográfica espacial. Una de las bondades de este
sistema es su naturaleza interoperable que permite acceder a la
información desde diferentes partes, manteniendo de la misma
manera los registros de metadata. El Bathy DataBASE puede ser parte
del sistema MSDI, en el paper también pudimos observar algunos
productos hechos por el BDB.
11

Caris.
(2012).
“Del
Pin
a
la
carta”.
Recuperado
de:
http://www.iho.int/mtg_docs/rhc/MACHC/MACHC13/Presentations/07
-CARIS%20Ping2Chart.pdf
El presente trabajo es una presentación realizada por la empresa Caris
y en la que nos muestra las soluciones que tiene Caris para cada uno
de los requerimientos dentro de todo el proceso cartográfico. En
nuestro caso valoramos mucho este trabajo porque tenemos de
manera precisa y clara las cualidades del BDB, las posibilidades en
cuanto al manejo de datos batimétricos y a su vez la generación de
nuevos productos hidrográficos.
2.2. Bases Teóricas
Se ha revisado información y consultado bibliografía que permita
entender el ámbito en el cual se desarrolla nuestra investigación.
2.2.1. Levantamiento Hidrográficos:
Para definir el concepto de levantamiento Hidrográfico, la OHI
cuenta con el Manual de Hidrografía, publicación C-13, donde
señala que:
El levantamiento hidrográfico se ocupa de la configuración del
fondo y de las áreas terrestres adyacentes a los océanos, lagos,
ríos, puertos, y otras formaciones de agua en la Tierra. En sentido
estricto, el levantamiento hidrográfico es definido simplemente
como el levantamiento de un espacio acuático; sin embargo,
usualmente puede incluir una variedad amplia de otros objetivos
tales
como
mediciones
12
de
mareas,
corriente,
gravedad,
magnetismo terrestre, y determinaciones de las propiedades
físicas y químicas del agua.
El objetivo principal de la mayoría de los levantamientos
hidrográficos, es obtener datos básicos para la compilación de
cartas náuticas con énfasis en las características que pueden
afectar la seguridad de la navegación. Otros objetivos incluyen la
adquisición
de
la
información
necesaria
para
productos
relacionados con la navegación marina y para la administración
de la zona costera, la ingeniería y la ciencia.
El propósito del levantamiento hidrográfico es:
• Recopilar, con levantamientos sistemáticos en el mar, en la
costa, y en tierra firme […].
• Procesar la información recolectada de forma ordenada para
crear las bases de datos organizadas capaces de alimentar la
producción de mapas temáticos, cartas náuticas y otros tipos de
documentación […].
2.2.2. Levantamiento Batimétrico:
Se revisó a R. Torres (2011) y se identificó la definición de
Levantamiento Batimétrico:
La batimetría es la disciplina de la topografía hidrográfica que
comprende todos los procesos destinados a estudiar, determinar y
conocer las magnitudes, características y conformación de las
profundidades oceánicas, lacustres y fluviales. A diferencia de la
topografía convencional, la topografía hidrográfica se refiere a la
toma de datos relacionados a profundidades.
Un levantamiento
batimétrico
determina con
precisión
las
profundidades y características del fondo de lagos, ríos, puertos y
13
océanos, además de la determinación de las principales
características de las áreas terrestres circundantes. Puede incluir,
dependiendo de los objetivos, datos de mareas, corrientes,
gravedad, magnetismo terrestre, y determinaciones de las
propiedades físicas y químicas del agua.
[…] Los datos adquiridos se deben procesar de forma ordenada
para crear las bases de datos y organizarlas de manera de
alimentar la producción de mapas temáticos, cartas náuticas y
otros tipos de documentación.
[…] Los levantamientos batimétricos, están experimentando
cambios fundamentales con la tecnología de la medición. Los
sistemas Multihaz ahora proporcionan cobertura y mediación casi
total del fondo marino con respecto a muestreos anteriores
hechos por perfiles batimétricos. La capacidad para posicionar los
fatos
con
exactitud
en
el
plano
horizontal
ha
crecido
enormemente gracias a la disponibilidad de los sistemas de
posicionamiento satelital, particularmente cuando se recurre a
técnicas diferenciales. Específicamente, la batimetría es la
encargada de estudiar la profundidad del océano, refiriéndose al
levantamiento de las superficies marinas.
La finalidad de la batimetría como en cualquier levantamiento, es
la obtención de las coordenadas X, Y, Z de los puntos sumergidos.
La determinación de la profundidad recibe el nombre de sondeo
y consiste en medir la distancia vertical entre el nivel del agua y la
superficie del fondo.
En el ámbito hidrográfico y marinero en general, se entiende por
aguas someras a las aguas poco profundas, que generalmente se
encuentran en zonas cercanas a la costa, es decir, en playas o
puertos. […]
14
2.2.3. Ecosonda Monohaz
Es un instrumento electrónico tiene un transductor que genera un
solo pulso acústico que llega hasta el suelo marino, con lo que no
es posible obtener el cien por ciento de cobertura del fondo,
siendo necesario hacer líneas a cierta distancia sin poder
conocerse lo que hay entre ellas. Ballestero, L. (2010).
2.2.4. Ecosonda Multihaz
Es un instrumento electrónico formado por un conjunto de sondas
que emiten varios haces angostos de sonido en diferentes
direcciones, ordenados en forma de abanico que barren
transversalmente en el sentido que avanza la embarcación.
Ballestero, L. (2010).
Gráfico N°1. Tipos de Levantamientos batimétricos: Multihaz y
Monohaz. Recuperado de: http://www.nauticalcharts.noaa.gov
15
2.2.5. Base de Datos Hidrográfica
Una base de datos Hidrográfica es un repositorio donde se
almacena
gran
cantidad
de
información
hidrográfica
procedente de los diferentes levantamientos hidrográficos. La
data procesada puede ser almacenada en esta base de datos
para posteriormente ser utilizada por los diferentes usuarios y
clientes que requieran su uso.
Las bases de datos son grandes fuentes de información que
permiten a los usuarios acceder a ella desde puntos remotos,
siendo esta un método ideal para la compilación de información
histórica que puede servir incluso para realizar modelos de
predicción.
2.2.6. Producción de Datos:
En el Manual de Hidrografía (C-13) publicado por la OHI se
encuentran establecidas las principales consideraciones para la
producción de datos:
Los datos finales producidos pueden ser digitales o análogos. Un
diagrama esquemático se muestra a continuación:
Los datos digitales deben estar en un formato definido para que
se puedan importar directamente a la base de datos. Como se
sabe
un
levantamiento
típicamente
incluye
numerosos
documentos de apoyo y archivos digitales, estos deben estar
claramente identificados de una forma descriptiva e intuitiva para
que el personal hidrográfico los pueda identificar. Idealmente, se
16
recomienda el procedimiento operativo estandarizado acordado
por la OHI y las unidades de campo que cubren estos
documentos y los datos en archivos digitales. Los datos manuales
deben ser claros, concretos y legibles de una manera que sea
apropiada.
Después que los datos sean recopilados, procesados y ploteados
en las hojas de trabajo (manuscritos en forma digital), el inventario
de las versiones finales debe ser enviado a la Oficina Hidrográfica,
generalmente, el inventario debe incluir:
• Hojas de trabajo
• Archivos digitales de las hojas de trabajo con sus atributos
• Datos brutos y datos batimétricos procesados
• Archivos de velocidad de la marea, el sonido y la embarcación.
• Archivos de datos de exploración lateral.
• Reportes descriptivos y suplementarios.
• Registro de campo y documentación del proceso.
• Documentación de la calibración.
Gráfico N°2. “Diagrama Sistemático de la Producción Digital”. OHI (1996).
Diccionario Hidrográfico (5ta ed.) Mónaco. Cap. II, p. 22.
17
2.3. Definiciones conceptuales

Base de Datos: Es una entidad en la cual se pueden almacenar
datos de manera estructurada, con la menor redundancia
posible. Diferentes programas y diferentes usuarios deben poder
utilizar estos datos. Una base de datos proporciona a los usuarios el
acceso a datos, que pueden visualizar, ingresar o actualizar, en
concordancia con los derechos de acceso que se les hayan
otorgado.

Batimetría: Determinación de las profundidades del mar y estudio
de la distribución de las plantas y animales en sus diversas capas o
zonas. Configuración general del Fondo Marino determinada por
análisis de perfiles de datos de profundidad.

Oracle: Sistema de gestión de base de datos objeto-relacional (u
ORDBMS por el acrónimo en inglés de Object-Relational Data Base
Management System), desarrollado por Oracle Corporation. Es
una de las plataformas sobre las que puede trabajar el Bathy
DataBASE.

Repositorio: Los repositorios son colecciones digitales que capturan
y preservan la producción intelectual de las comunidades
universitarias para que esté a disposición de los usuarios en forma
gratuita y sin restricciones (SPARC, 2002). Se considera repositorio a
una base de datos donde se encuentra almacenada información
digital acerca de uno o varios temas.
18

Carta Náutica: Es la representación de una porción de la tierra en
una superficie plana. Ésta muestra la profundidad, la línea de
costa, formas topográficas, ayudas a la navegación y otra
información útil para la navegación. Es un área de trabajo en la
que le navegante plotea rumbos, determina posiciones y observa
la perspectiva de la nave respecto al área. Sirve como
herramienta de navegación para la navegación segura y el arribo
a puerto. (MONTORO, 2013,[diapositivas])

Hidrografía: Rama de la ciencia aplicada que tiene por objeto la
medición y descripción de las características físicas de la porción
navegable de la superficie de la Tierra y áreas costeras
adyacentes, esencialmente, con vista a facilitar la Navegación.
(Diccionario Hidrográfico, 2da parte, Mónaco, 1996, pp 119)

SIG: Sistema de Información Geográfica, es un sistema de
hardware, software y procedimientos elaborados para facilitar la
obtención,
gestión,
representación
y
georreferenciados,
manipulación,
salida
para
de
resolver
análisis,
datos
problemas
modelado,
espacialmente
complejos
de
planificación y gestión (NGCIA, 1990, vol. 1 p. 1-3).

Compilación: La compilación es el proceso por el cual se reúne
toda aquella información actualizada, relativa a la carta
(Recolección de la Data), que servirá de base para la Producción
de la Carta Náutica.
19

Software: Es todo programa o aplicación programado para
realizar tareas específicas.

Organización
Hidrográfica
Internacional
(OHI):
Organización
intergubernamental encargada de la publicación de diversas
publicaciones hidrográficas para la estandarización de productos.
Fue establecida el 3 de mayo de 1967.

Metadata: De acuerdo a lo recogido en la Normas de la OHI para
los levantamientos Hidrográficos (2008, 5ta edición, p. 19) la
metadata debe ser comprensiva y debe abarcar como mínimo
información sobre:
-
El levantamiento en general, Ej. propósito, fecha, área, equipo
usado, nombre de la embarcación del levantamiento;
-
El sistema geodésico de referencia usado.
-
Procedimientos de calibración y resultados;
-
Método de corrección de la velocidad del sonido;
-
Dátum y reducción de marea;
-
Incertidumbres
alcanzadas
y
los
respectivos
niveles
de
confianza;
-
Cualquier circunstancia especial o excepcional;
-
Reglas y mecanismos empleados para reducir la densidad de
los datos.

Modelo Batimétrico: Una representación digital de la topografía
(batimetría) del fondo marino por coordenadas y profundidades.
(Normas de la OHI para los levantamientos Hidrográficos, 2008, 5ta
edición, p. 22)
20
2.4. Formulación de hipótesis
2.4.1. Hipótesis General

La implementación del Software Caris Bathy DataBASE permitirá
mejorar el manejo, recopilación y validación de los datos
batimétricos.
2.4.2. Hipótesis Específicas

La implementación del Software Caris Bathy DataBASE mejorará
los procesos post-levantamiento hidrográficos, asimismo brindará
mayor gama de opciones para la edición y manejo de los datos
batimétricos.

La
implementación
del
Software
Caris
Bathy
DataBASE
demandará costos demasiado elevados en su adquisición y
mantenimiento por parte de la Dirección de Hidrografía y
Navegación.
21
CAPÍTULO III: DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN
La investigación ha sido dividida en tres partes claramente diferenciadas y
estructuradas. La primera parte de la investigación consistió en analizar y
describir la situación actual en la que se encuentra el departamento de
Hidrografía de la Dirección de Hidrografía y Navegación con relación al
trabajo de gestión, recopilación y validación de datos batimétricos. La
segunda parte abarca netamente la descripción del software Caris Bathy
DataBASE. Finalmente la última parte de la investigación recoge un estudio
de las ventajas y beneficios de una futura implementación del software Caris
Bathy DataBASE, así como los requerimientos necesarios para este dentro de
los procesos hidrográficos.
3.1. Recolección, proceso y almacenamiento de datos batimétricos en la
DHN
La DHN2 tiene a su cargo la responsabilidad de realizar estudios
relacionados a las diferentes ciencias relacionadas al ámbito acuático,
tal como se puede apreciar en el Anexo A sus seis departamentos
técnicos bajo la dirección de la Jefatura técnica trabajan en conjunto
para poder llevar a cabo todas las actividades dentro de su ámbito de
competencia.
La carta náutica es el producto final por excelencia de las principales
oficinas y servicios hidrográficos del Mundo, en nuestro caso la DHN no es
la excepción. La DHN en adición a las cartas náuticas produce cartas
2
Dirección de Hidrografía y Navegación de la Marina de Guerra del Perú
22
náuticas
electrónicas,
publicaciones,
estudios
oceanográficos,
modelamiento, monitoreo de ríos, asimismo tiene a su cargo en Centro
Nacional de Alerta de Tsunamis (CNAT).
Vamos a enfocarnos en el flujo de la información para poder llegar a
obtener una carta náutica de papel tal y como se puede apreciar en el
Anexo B. Si bien es cierto la DHN produce en adición diversos productos
adicionales, es la carta náutica de papel el más representativo.
Tal como apreciamos en el Anexo B el flujo de información comienza con
la recolección de información a través de un levantamiento Hidrográfico.
Una vez que la información se recolecta de campo se inicia el
procesamiento de esta información a cargo al igual que el levantamiento
por el departamento de Hidrografía. Se almacena la información y con la
información limpia el departamento de cartografía comienza su proceso
de compilación y generar la carta Náutica. Una vez lista la carta náutica
se lleva a imprenta para su respectivo tiraje de acuerdo a la demanda de
usuarios. Finalmente es distribuida a cargo de los departamentos de
navegación y administración.
Nuestra investigación se ha desarrollado básicamente dentro del
departamento de Hidrografía de la DHN, enfocado al estudio y análisis de
los métodos y herramientas utilizado por el personal de hidrógrafos para la
gestión de la información batimétrica.
Debemos conocer claramente los procesos empleados dentro del
departamento relacionados al manejo de la información batimétrica
para así plantear una alternativa con un nuevo software de base de
datos – Caris Bathy DataBASE.
23
Data
Batimétrica
Conversión
Archivo
Común
Archivo
Técnico
HPD
Data Fuentes
Externas
Fuente: El autor.
Gráfico N° 3. Diagrama de Flujo de la información dentro del Departamento de
Hidrografía.
Destacamos los siguientes procesos:
3.1.1. Planificación de un Levantamiento Batimétrico
La fuente de la información que a posteriori terminará como data
batimétrica dentro de los legajos de almacenamiento del
departamento de Hidrografía proviene de las diferentes áreas
acuáticas que según cronograma la Dirección Técnica de la DHN
establece durante el año.
La información es recolectada periódicamente a lo largo del año
por las diversas brigadas hidrográficas que salen al campo3 bajo la
dirección de un oficial hidrógrafo teniendo a su cargo técnicos
3
Entiéndase campo como área de levantamiento.
24
especialistas hidrógrafos que realizan la labor de recolección de
información utilizando equipos adecuados. La data batimétrica es
aquella data recolectada tomando las medidas de profundidad
de alguna superficie acuática pudiendo ser: zonas adyacentes a
las costas, zonas alejadas a costa, ríos, lagos, lagunas, entre otros.
Todo trabajo realizado en campo debe ser planificado con sumo
detalle de acuerdo a lo estipulado por las diversas Normas
técnicas de la DHN, basadas en las normas de la OHI, las cuales
regulan
los
lineamientos
principales
a
seguir
para
todo
levantamiento hidrográfico.
La planificación de un levantamiento batimétrico es un proceso
que encierra diversos factores a tener en consideración que
interrelacionados le dan un carácter complejo a este proceso.
Se recolectó información procedente de las normas vigentes así
como de la experiencia de los oficiales y técnicos especialistas
para identificar los principales pasos a tener en consideración en
un levantamiento:
-Requerimientos del levantamiento
-Revisión de datos existentes
- Envío de unidad designada
- Planificación del programa
- Evaluación de las tareas dentro de la unidad designada
- Ubicación de los recursos (personal, equipos y otros)
25
- Programación detallada del programa
- Estimación del tiempo
- Planificación Final, Aprobación
- Planes para la recolección y revisión de datos
- Planes para la entrega de datos.
Como se aprecia, la planificación de un levantamiento parte
desde los requerimientos para el levantamiento hasta la entrega
de los datos luego de lo cual pasa por un proceso de edición y
procesamiento hasta su almacenamiento en el archivo técnico
del departamento.
3.1.2. Levantamiento Batimétrico
El levantamiento batimétrico, definido en el capítulo anterior,
abarca
el
estudio,
determinación
y
conocimiento
de
las
profundidades de las áreas acuáticas, así como las características
del fondo.
Es el departamento de Hidrografía es el responsable de llevar a
cabo los levantamientos batimétricos en las áreas designadas
dentro del territorio nacional y bajo la responsabilidad directa de
la jefatura técnica.
Realizado
el
planeamiento
tomando
las
consideraciones
necesarias continúa la fase del levantamiento en sí. La brigada
conformada por un oficial hidrógrafo y una cantidad de técnicos,
26
oficiales de mar y especialistas que varía de acuerdo al tipo de
trabajo a realizar.
Una vez ubicada la brigada en la zona del levantamiento
proceden a realizar los trabajos contemplados durante la
planificación
del
levantamiento.
La
brigada
utiliza
como
herramienta principal una ecosonda, la cual puede variar entre
Monohaz y multihaz dependiendo de las características del
levantamiento.
G
ráfico N° 4. Brigada Hidrográfica lista a partir para su levantamiento.
Recuperado de: www.dhn.mil.pe
27
Gráfico N° 5. Embarcación realizando batimetría con Multihaz y
Side Scan Sonar. Recuperado de: www.noaa.gov
Gráfico N° 6. BAP Carrasco, unidad hidrográfica con capacidad de
realizar levantamientos batimétricos. Recuperado de: www.dhn.mil.pe
28
3.1.3 Recolección de data Batimétrica
La recolección de data batimétrica es el proceso mediante el
cual queda registrada la información proveniente de los
levantamientos batimétricos para su posterior procesamiento y
empleo.
La
cantidad
de
información
recolectada
varía
dependiendo del tipo de levantamiento realizado, plataforma,
equipos y tiempo disponibles para realizar las actividades
planificadas.
La DHN cuenta actualmente con equipos modernos que
permiten recolectar gran cantidad de información, ejemplo de
ello son las ecosondas multihaz.
Durante los levantamientos las brigadas son cuidadosas con la
recolección de información además de mantener y seguir el
planeamiento establecido con la finalidad de asegurar la
calidad óptima de la información acorde con los estándares
especificados por la OHI.
El principal software utilizado para realizar los levantamientos
tanto Monohaz como multihaz es HyPack. Asimismo HyPack tiene
la propiedad de poder realizar líneas de planificación para los
levantamientos.
Durante los levantamientos la información
batimétrica es
almacenada en archivos digitales y en algunos casos como
archivos físicos (ecograma).
29
Fuente: Autor.
Gráfico N° 7. CD de
levantamiento HyPack.
instalación
Software
de
Fuente: Autor
Gráfico N° 8. Ecograma ecosonda Monohaz (data física).
30
Fuente: Autor
Gráfico N° 9. Archivo obtenido mediante ecosonda Multihaz.
3.1.4. Proceso de data Batimétrica
Como se menciona en el Manual de Hidrografía (2005) el
procesamiento de datos debe realizarse bajo un estricto control
de calidad.
El control de calidad en el proceso garantiza la
confiabilidad en la información que posteriormente servirá para
los productos finales requeridos por los diferentes usuarios de la
DHN.
Se resalta en el Manual de Hidrografía (2005) la metodología
estándar
de
un
estudio
hidrográfico
Recolectar-Procesar-
Recolectar, puesto en práctica de la misma manera por las
diferentes brigadas de la DHN. Esta metodología consistente en
procesar la información levantada en el mismo campo y luego
continuar con el levantando garantizando un avance progresivo
31
y
sistemático
de
data
batimétrica
procesada
pudiendo
identificar errores de manera inmediata. La identificación de
errores en la data recopilada permite a los hidrógrafos levantar
nuevamente el área en cuestión. Asimismo se lleva un registro de
los pasos y procedimientos realizados durante el levantamiento
para un posterior informe.
Dentro del proceso de la información podemos identificar tres
tipos de información que van a estar presentes desde el
levantamiento hasta el almacenamiento dentro del archivo
técnico.
Fuente: Autor
Gráfico N° 10. Softwares empleados en el procesamiento de la información
batimétrica.
La validación de datos consiste en la generación de datos
válidos, es decir datos reales, exentos de algún tipo de error o
imprecisión. De acuerdo al Manual de Hidrografía (2005) señala
que:
[…] El requisito fundamental del procesado de datos es la generación de
datos válidos; que hayan sido procesados suficientemente ej. Que haya
32
pasado por varios momentos o representados de forma tal que se pueda
evaluar. Estos pasos para el proceso/ procedimientos pueden aplicarse
en tiempo real o en el post-proceso pero tienen que asegurar que el
producto final cumple con los estándares y las especificaciones definidas
por la OHI.
Tipos de Información
RAW
EDIT
SORT
Raw: Tipo de información obtenida directamente de los
equipos hidrográficos: ecosonda (data bruta).
Edit: Tipo de información obtenida una vez que la
información batimétrica ha sido procesada (data
limpia).
Sort: Tipo de información obtenida una vez que toda la
información del levantamiento ha sido combinada
obteniéndose una superficie.
Fuente: Autor
Cuadro N° 1. Tipos de Información.
El proceso realizado actualmente por el departamento de
Hidrografía para la validación de la data batimétrica consiste en
diversos procedimientos a través de los cuales va fluir la
información evaluándola y haciéndola confiable. El primer
procedimiento mediante el cual se validan los datos es el
procesamiento de los datos Raw procedentes del levantamiento
utilizando los softwares de procesamiento como HyPack y Caris
Hips and Sips.
33
Fuente: Autor
Gráfico N° 11. Procesamiento de data batimétrica Multihaz en
software HyPack.
Fuente: Autor
Gráfico N° 12. Procesamiento de data batimétrica Monohaz en
software HyPack.
34
Se incluye además procesos de comparación con información histórica
y datos provenientes de fuentes externas tales como brigadas en tierra,
imágenes satelitales, o fotogramétricas.
Es importante resaltar que en esta parte del proceso la brigada
hidrográfica ha culminado sus trabajos en campo y se encuentra en la
DHN realizando y preparando su Informe Técnico Final.
Fuente: Autor
Gráfico N° 13. Personal técnico realizando procesamiento de data
batimétrica.
35
Al cabo de una supervisión exhaustiva y detallada los datos validados
son transferidos al departamento de Cartografía para que den inicio al
proceso cartográfico.
Fuente: Propia
Gráfico N° 14. Control de Calidad: Supervisor verificando Hoja
Maestra.
36
3.1.5. Almacenamiento de data Batimétrica
El almacenamiento de datos consiste en recopilar y almacenar
información de manera ordenada, estructurada y de fácil acceso.
En este proceso el departamento de hidrografía se encarga de
almacenar de manera física la información proveniente de los
levantamientos hidrográficos, pudiendo estos incorporar también
información procedente de las unidades hidrográficas.
Se debe diferenciar en este proceso que son dos tipos los datos que se
almacenan dentro del archivo técnico del departamento:
-
Almacenamiento de data bruta: Se realiza con la información
batimétrica proporcionada por la brigada de los sondajes sin
procesar.
Pueden
almacenarse
en
diferentes
formatos
dependiendo del tipo de ecosonda utilizada.
-
Almacenamiento de data procesada: Se realiza con la
información que ha sido procesada y se presenta en formato
X,Y,Z (Norte, Este, profundidad).
Asimismo no sólo se almacena la información batimétrica, en adición
se almacena el informe Técnico Final en formato físico y digital. La
información digital almacenada en el archivo Técnico se almacena
por medio de CD´s y DVD´s.
Asimismo el archivo técnico se encuentra dividido en dos grupos:
-
Almacenamiento
información
física:
Ecogramas,
informes
técnicos, hojas maestras, hojas de bote, entre otros.
-
Almacenamiento
información
digital:
Data
bruta,
procesada, informe técnico, informes; todo en digital.
37
data
El archivo técnico del mantiene almacenadas dentro de sus legajos
informes técnicos e información que data de más de 40 años. El
almacenamiento de información batimétrica digital a través de CD´s y
DVD´s se realiza desde el año 2000.
Fuente: Autor
Gráfico N° 15. Informe Técnico Final Almacenado en el
Archivo Técnico – Dpto. de Hidrografía.
38
Fuente: Autor
Gráfico N° 16. Descripción Monográfica almacenada
dentro del Informe Técnico Final.
Fuente: Autor.
Gráfico N° 17. Hoja de Comparación almacenada dentro
del Informe Técnico Final.
39
Fuente: Autor.
Gráfico N° 18. Archivo Técnico – Dpto. de Hidrografía –
Div. De Compilación.
Fuente: Autor.
Gráfico N° 19. Lockers del Archivo Técnico – Dpto. de
Hidrografía – Div. Compilación.
40
Fuente: Autor
Gráfico N° 20. Lockers del Archivo Técnico – Dpto. de
Hidrografía – Div. Compilación.
3.2. Gestión, manejo y almacenamiento de datos batimétricos con Caris
Bathy DataBASE
3.2.1. ¿Qué es Caris Bathy DataBASE?
Es una herramienta (software) propiedad de la empresa
Canadiense Caris que permite almacenar y compartir datos
batimétricos de post-proceso.
Bathy DataBASE está compuesta por el cliente y el software de
servidor. La principal aplicación cliente es el BASE Manager. Esto
actúa como la interfaz principal al servidor del Bathy DataBASE
permitiendo presentar, recuperar y analizar los datos (Caris, 2013).
41
El
Bathy
DataBASE
Server
proporciona
la
potencia
de
procesamiento, mecanismos de almacenamiento y una base de
datos robusta capaz de incorporar todas las fuentes de datos de
superficies (batimétricas) históricos de los últimos estudios multihaz
de alta densidad en un solo espacio.
Posee un módulo de análisis de ingeniería para importar, crear y
mantener modelos teóricos del fondo marino para el dragado y
otras opciones de ingeniería.
Caris Bathy DataBASE puede ser presentado a través de dos
versiones:
-
Versión Stand Alone
-
Versión Empresarial (Base de datos)
Stand Alone
Empresarial
Gráfico N° 21. “Colección de Software”. Caris (2012) Ping 2 Chart 2012. [Diapositivas].
42
3.2.2. ¿Cómo funciona Caris Bathy DataBASE?
De acuerdo a lo publicado por la empresa Caris en el folleto de
presentación del Bathy DataBASE, nos indica que este software
trabaja con Oracle Spatial 11G utilizando estructuras tanto Raster
como Vectoriales para almacenar los datos en formato CSAR
(Caris Spatial Archive) dentro del servidor (Bathy DataBASE
Server).
BASE Manager permite manejar una amplia variedad de
formatos tales como: CRS, GSF, HOB, HTF, HYD93, LAS, MDF, NTX,
PFM, RDP, XYZ, CSAR Point Cloud, ESRI, ASCII y Grid.
Gráfico N° 21. Flujo de trabajo de Caris Bathy DataBASE. Lavoie, F. y Cove, K.
“Addressing the Need for Bathymetric Data Management”. U.S. Hydro. 14-17 May
2007.
En el Anexo C podemos ver la gestión del flujo de trabajo de los
programas Caris. Ubicamos al Caris Bathy DataBASE entre los
programas Hips and Sips y HPD, si lo trasladamos a su símil en la
DHN podemos afirmar que el BDB se encuentra entre la labor
puramente Hidrográfica y la labor puramente Cartográfica.
43
3.2.3. Requisitos Mínimos del Sistema
Caris (2013) nos presenta en su página web oficial los
requerimientos
mínimos
necesarios
para
los
diferentes
aplicativos que forman parte del Bathy DataBASE:
ESTACIÓN DE TRABAJO – BASE Manager
Componente
Procesador
Memoria
Disco Duro
Requisito
Procesador de 3,0 GHz Intel o mejor
2 GB de RAM o más
1 GB de espacio disponible para la
instalación
32 bits adaptador (color verdadero)
Pantalla
OpenGL ® 2.0 capaces de visualización
de vídeo con 128 MB de memoria o
superior
Windows XP Professional de 32 bits con
Sistema Operativo
Service Pack 3 o posterior
Windows 7 Professional con Service Pack
1 o posterior
Otros
USB o puerto paralelo para la llave del
software
Cuadro N°2. Requisitos mínimos estación de Trabajo – Base Manager.
Recuperado de: www.caris.com
44
SERVIDOR – Bathy DataBASE Server
Componente
Procesador
Memoria
Disco Duro
Pantalla
Sistema Operativo
Otros
Requisito
Procesador de 3,0 GHz Intel ® o mejor
2 GB de RAM o más
500 MB de espacio disponible para la
instalación
Resolución de pantalla de 800 x 600 o
superior
Windows Server ® 2003 R2
Windows Server ® 2008 R2
USB o puerto paralelo para la llave del
software

Si utiliza PostgreSQL:
RDBMS ordenador: PostgreSQL 9.1 y
PostGIS 2.0

Si utiliza Oracle:
RDBMS ordenador: Oracle Database
11g Release 2 (11.2.0.3) Patch Set 2
Otros Softwares
Enterprise Edition con Oracle Spatial

BDBServer ordenador: Oracle 11g
Client
El equipo en el que va a instalar Server
también debe tener una dirección IP
estática. Sin esto, los objetos no se
pueden cargar en una base de datos.
Cuadro N°3. Requisitos mínimos Servidor – Base Server. Recuperado
de: www.caris.com
45
3.2.4. ¿Qué es Oracle Spatial?
De acuerdo a lo presentado por Castagnone, Cristóbal Gómez,
Sánchez-Alarcos, Rodríguez (2012) definen a Oracle Spatial de
la siguiente manera:
Oracle Spatial es un conjunto integrado de funciones y
procedimientos que permite almacenar, acceder y analizar los
datos espaciales de forma rápida y eficiente. Los datos
espaciales representan las características esenciales de la
ubicación de los objetos reales o conceptuales como los
objetos relacionados con el espacio real en el que existen.
Oracle Spatial, a menudo referido como espacial, proporciona
un esquema SQL4 y funciones que facilitan el almacenamiento,
recuperación, actualización y consulta de las colecciones de
las características espaciales de una base de datos Oracle.
Se compone de los siguientes componentes:
-
Un esquema (MDSYS) que prescribe el almacenamiento, la
sintaxis y la semántica de los tipos de datos geométricos.
-
Un mecanismo de indexación espacial.
-
Un conjunto de operadores y funciones para realizas la zona
de interés consultas, consultas de combinación espacial, y
otras operaciones de análisis espacial.
-
Servicios administrativos.
El componente espacial de un elemento espacial es la
representación geométrica de su forma en un espacio de
coordenadas. Esto se conoce como su geometría.
SQL (Structured Query Language): Lenguaje de consulta estructurado que permite el
acceso a bases de datos relacionales que permite especificar diversos tipos de operaciones
en éstas. Una de sus características es el manejo del álgebra y el cálculo relacional.
4
46
Modelo de Datos
El modelo de datos de Oracle Spatial es una jerarquía
consistente en:

Elementos:
Une elemento es la unidad de información básica de la
geometrías. Los tipos espaciales apoyados del elemento son
puntos, líneas, y polígonos.

Geometrías:
Es
la
representación
modelada
como
de
una
conjunto
característica
ordenado
de
espacial,
elementos
primitivos. Puede consistir en un solo elementos o una
colección (homogénea o heterogénea) de elementos.

Capas:
Una capa es una colección de geometrías que tienen el
mismo conjunto de atributos.

Sistema Coordinado:
Permite la interpretación de un sistema de coordenadas
como representación de una posición en un espacio
verdadero del mundo.
Cualquier dato espacial tiene un sistema coordinado
asociado a él. El sistema coordinado puede ser:
-Georreferenciados
-No Georreferenciados
3.2.5. Bondades del software Caris Bathy DataBASE
El software Caris Bathy DataBASE es una innovadora solución que
ofrece la compañía Caris para el manejo de la información
batimétrica procesada con herramientas y funciones que
generan nuevas oportunidades de estudio y análisis del fondo de
47
los océanos, lagos y ríos. Entre las principales bondades que
ofrece este software se encontramos:

Caris BDB ofrece una base de datos digital única para el
almacenamiento de toda la información batimétrica postproceso.

Almacenamiento de metadatos.

Trabajo sobre plataforma Oracle Spatial o Proscres SQL
(Gratuito).

Permite acceso multiusuario.

Ofrece la posibilidad de poder trabajar en dos versiones
dependiendo del requerimiento del cliente: Stand alone o
empresarial.

Acepta diversos tipos de formatos con los que le es posible
funcionar correctamente.

Capacidad de crear datos S-57 tales como sondajes, isóbatas
y áreas de profundidad a partir de datos batimétricos.

Capacidad para procesamiento de sondajes e isóbatas.

Preparación
de
objetos
para
su
uso
en
producción
cartográfica.

BDB tiene la capacidad de poder trabajar con densidades
de datos mucho mayores que cualquier otro software similar.

Capacidad para traslapar modelos digitales del fondo
marino con datos LIDAR.
48

Permite generar superficies batimétricas de acuerdo a
normas internacionales.

Tecnología de visualización 3D.

BDB permite superponer levantamientos que no han sido
realizados en el mismo tiempo ni en el mismo lugar.

Capacidad de validar datos superponiendo levantamientos
históricos uno sobre otro.

Capacidad de poder generar modelos de predicción.

Es posible realizar diferenciación de superficies para cálculo
de volúmenes (estudios de dragado).

Conexión remota vía web a través de la aplicación Caris
Spatial Fusion Enterprise.
En el Anexo D se pueden observar algunos productos batimétricos
que se pueden obtener con Caris Bathy DataBASE.
3.2.6. Ventajas del software Caris Bathy DataBASE
La principal ventaja del software Caris Bathy DataBASE es su
diseño como base de datos con posibilidad de trabajo con un
gran número de formatos distintos. Aunado con la plataforma
Oracle, resulta una herramienta robusta y confiable.
49
Es el software ideal en aquellos servicios hidrográficos, como la
DHN, que cuentan con productos Caris en la mayoría de sus
procesos porque permite una mejor y más rápida comunicación
y transferencia de datos entre proceso y proceso.
Con todas las herramientas disponibles resulta un software muy
versátil con la capacidad de poder superponer levantamientos
de diversos tipos (Monohaz, Side Scan Sonar, Multihaz, LIDAR) y
generar modelos digitales de terreno.
Actualmente cuenta con el respaldo de diversas oficinas
hidrográficas que ya usan BDB como parte esencial de su flujo de
trabajo. Así tenemos entre otros: DHN (Brasil), SHOA (Chile) y CHS
(Canadá); todos ellos en la versión Base de Datos.
3.3. Propuesta de Implementación del software Caris Bathy DataBASE en la
DHN
Para poder plantearnos una propuesta de implementar el software Caris
Bathy DataBASE en la DHN es necesario tener claro el por qué sería
conveniente contar con un software como el BDB, descrito ampliamente
durante el presente capítulo. Los principales motivos para la propuesta
de implementar el BDB radican básicamente en lo siguiente:

No se cuenta con una base de datos donde se almacene los datos
batimétricos.
50

No existe comunicación óptima entre los departamentos de
Cartografía e Hidrografía, quienes trabajarían bajo sistemas de
similares características, Caris HPD (en funcionamiento) y Caris Bathy
DataBASE.
Metadata
Data
Batimétrica
Bathy
DataBASE
HPD
Data Fuentes
Externas
Acceso Web
Figura N° 22. Diagrama de flujo del BDB implementado dentro de la DHN. Lavoie, F. y
Cove, K. “Addressing the Need for Bathymetric Data Management”. U.S. Hydro. 14-17
May 2007.
51
3.3.1 Costos de la implementación del software Caris Bathy DataBASE
El software Caris Bathy DataBASE es desarrollado por la empresa
canadiense Caris y distribuido en diferentes países a través de
proveedores locales. En el Perú el representante de Caris es la
empresa BIDHUMVA S.A.
Gráfico N° 23. Representante Legal de CARIS en el Perú. Recuperado
de: http://bidhumva.com/
Como primer paso para la evaluar los costos que traería consigo
una futura implementación del software Caris Bathy DataBASE nos
contactamos con el Ing. Eduardo Gerones, administrador de
cuentas de Usuarios para América Latina y el Caribe de la
compañía Caris, quien cotizó (Ver Anexo E) los requerimientos para
la implementación del BDB.
A continuación se resume en una tabla los costos del software BDB:
52
LICENCIAS DEL SOFTWARE
Descripción
Cant.
Precio x Unidad
Subtotal
Empresarial Caris BASE Server
1
25 000.00
25 000.00
Empresarial Caris BASE Manager
1
15 000.00
15 000.00
TOTAL
40 000.00
*Los precios están considerados en dólares
Cuadro N°4. Costos correspondientes a las licencias del Bathy DataBASE. Ver Anexo E
Un detalle interesante de estas licencias es que año a año los
diseñadores de Caris realizan mejoras, esto acarrea consigo para
los clientes en actualizaciones anuales sin las que el BDB no operará
satisfactoriamente. Las actualizaciones tienen los siguientes costos:
ACTUALIZACIONES DEL SOFTWARE
Descripción
Tiempo
Precio Anual
Subtotal
Empresarial Caris BASE Server
1 Año
5 000.00
5 000.00
Empresarial Caris BASE Manager
1 Año
3 000.00
3 000.00
TOTAL
8 000.00
*Los precios están considerados en dólares
Cuadro N° 5. Costos correspondientes al costo de las actualizaciones anuales de las
licencias. Ver Anexo E.
El software Caris BASE Manager será instalado en los ordenadores
del departamento de Hidrografía de acuerdo a la cantidad de
licencias adquiridas. Actualmente se cuenta con dos licencias del
software Caris Base Editor, sin embargo estas llaves no han sido
actualizadas desde el año 2012.
El software Caris Base Server será instalado en un servidor que
cuente con la plataforma Oracle y podrá utilizar la red interna de la
53
DHN para comunicarse con los ordenadores que cuenten con las
licencias de Caris BASE Manager.

Red Interna de la DHN:
La red interna de la DHN posee una conexión de tipo física y
lógica enlazada mediante línea dedicada de 4Mbps de uno a
uno exclusivo.
La conexión física se encuentra instalado en el 2do piso de la
oficina de sistemas con un switch 5500 en paralelo en forma
apilable con el área de Geomática cumpliendo la función de
un backbone principal llamado Corazón y en los edificios
aledaños se encuentran sus brazos con conexión de fibra con
switch 1100 como Borde o brazos alternos que retroalimenta la
señal al cord principal, con la finalidad de no saturar la red en el
switch backbone.
Como se ha visto durante el presente capítulo el BDB requiere de
una plataforma donde pueda funcionar sin problemas el Caris Base
Server. Las plataformas disponibles son:
PLATAFORMAS
Descripción
Cant.
Precio x Unidad
Subtotal
Oracle Spatial 11G
1
40 000.00
40 000.00
Proscress SQL
1
0
0
*Los precios están considerados en dólares
Cuadro N° 6. Costos correspondientes a las plataformas sobre las que trabaja BASE
Server. Ver Anexo E.
54
La Dirección de Hidrografía y Navegación cuenta actualmente con
un sistema de almacenamiento de datos para Caris HPD, este
software requiere como plataforma el Oracle Spatial 11G (última
versión). Esto quiere decir que no habría necesidad de adquirir
nuevamente otra plataforma Oracle Spatial porque ya se cuenta
con uno en la DHN y sobre la que es posible el funcionamiento de
otro software como el Bathy DataBASE. Por lo tanto:
Oracle
Spatial 11 G
Costo para
DHN
Gráfico N° 25. Servidor Oracle Spatial. Recuperado de:
www.oracle.com
55
0$
Con las licencias y la plataforma Oracle instalada el paso siguiente
para la correcta implementación
del
software Caris Bathy
DataBASE consiste en el adiestramiento del personal técnico que
tendrá a su cargo el manejo del software. Para los programas de
capacitación Caris ofrece un programa con la temática requerida
por el cliente (Ver Anexo F), con respecto al precio de la
capacitación se tiene:
CAPACITACIÓN
Servicios Profesionales
Tiempo
SubTotal
5 días
10 000.00
10 días
20 000.00
Capacitación de Base Editor, en español, en el sitio
del cliente, para 10 personas como máximo. El
costo cubre:
-
Boleto aéreo (especialista CARIS).
-
Alojamiento y alimentación
-
Manuales
-
Llave y software de Caris para cada
participante
Capacitación cualquiera de las dos versiones
*Precio en dólares
Cuadro N°7. Costos correspondientes a los costos por días de la capacitación en BDB.
Ver Anexo E
Una vez adiestrado el personal para el manejo del Software Caris
Bathy DataBASE comenzaríamos la migración a esta tecnología
transfiriendo los archivos digitales que actualmente se almacenan
en CD a la base de datos Caris BASE Server y en lo sucesivo la
nueva información procesada pasaría directamente a esta base
de datos.
56
Resumiendo en un solo cuadro los gastos de implementar el
software Caris Bathy DataBASE tenemos:
Servicio
Costo
Licencias
40 000.00
Plataforma
0
Capacitación
10 000.00
Total
50 000.00
*Precio en dólares
Fuente: Autor
Cuadro N° 8. Resumen de costos para la implementación
del BDB en la DHN.
Adicionalmente a futuro las actualizaciones anuales por cada
licencia sería de 8 000.00 dólares, pudiendo aumentar el costo en
5000.00 dólares más por cada licencia BASE Manager adicional.
57
CONCLUSIONES
De acuerdo a lo investigado se ha llegado a las siguientes conclusiones:

Actualmente no se cuenta con una base de datos digital que permita la
comunicación
directa
entre
el
departamento
de
Hidrografía
y
Cartografía.

La data batimétrica es almacenada de manera física y digital en Lockers
del archivo técnico siendo expuestas a deterioro.

El software Caris Bathy DataBASE es una herramienta que permite
manejar mucha mayor información en diversos formatos y de alta
densidad.

Caris Bathy DataBASE al trabajar como base de datos tiene la capacidad
de recopilar información en formato digital y almacenarla permitiendo el
acceso a ella a través de usuarios múltiples.

Las herramientas del software Caris Bathy DataBASE permite realizar
diversos trabajos como:
-
Generación de Superficies batimétricas
-
Presentación tridimensional de los objetos
-
Superposición de superficies de distintas fuentes
-
Generar modelos de predicción
-
Diferenciación de superficies
-
Cálculo de volúmenes (dragado)
58

La implementación del software Caris Bathy DataBASE demanda una
inversión de 50 000.00 dólares y actualizaciones anuales por 8 000.00
dólares.

Se cuenta con la experiencia de los servicios hidrográficos de Brasil, Chile
y Canadá en los cuales ha quedado demostrado mejoras en sus
respectivos procesos hidrográficos.
59
RECOMENDACIONES
Se recomienda:

Implementar el Software Caris Bathy DataBASE como solución a la
problemática de flujo de información entre los departamentos de
Hidrografía y Cartografía.

Adquirir el aplicativo BASE Server el cual servirá como base de datos
hidrográfica.
60
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Ballestero, L. & García, D. (2010). Estudio Batimétrico con Ecosonda
Multihaz y Clasificación de Fondos Barcelona

Bureau Hidrográfico Internacional (2005). Manual de Hidrografía (1era
ed.) Mónaco: OHI.

Caris
(2012).
Del
Pin
a
la
Carta
Recuperado
de
http://www.iho.int/mtg_docs/rhc/MACHC/MACHC13/Presentations/07CARIS%20Ping2Chart.pdf

Caris (2013). Caris BASE Editor Reference Guide Canadá: Caris

Caris
(2013).
Caris
Bathy
DataBASE
Recuperado
de
http://www.caris.com/downloads/brochures/BathyDataBase-en.pdf

Hernández-Sampieri,
R.,
Fernández,
C.
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Baptista,
P.
(2003).
Metodología de la Investigación (3era ed.) México D.F.: McGrawHill/Interamericana.
61

Hurtado, J. (2000). Metodología de la Investigación Holística (Tercera
Edición ed.) Caracas: Fundación SYPAL.

Organización
Hidrográfica
Internacional
(1996).
Diccionario
Hidrográfico (5ta ed.) Mónaco: OHI.

Otárola, N. (2011). Estudio del Proceso de Elaboración de Cartas
Náutica Electrónicas mediante la utilización del software Caris HPD
para proponer su implementación en el Centro de Investigaciones
Oceanográficas e Hidrográficas Lima-Perú: Programa de Segunda
Especialidad Profesional Hidrografía y Navegación.

Rodrigo, T. (2011). Establecimiento de Procedimientos para el empleo
de la tecnología Multihaz en Levantamientos Batimétricos de Aguas
Someras Lima-Perú: Programa de Segunda Especialidad Profesional
Hidrografía y Navegación.
62
ANEXOS
63
ANEXO A
64
65
ANEXO B
66
Requerimientos
Dpto. Cartografía
Cronograma
Levantamiento
Hidrográfico
Jefatura Técnica
Dpto. Hidrografía
Procesamiento de
datos
Dpto. Hidrografía
Compilación
Dpto. Cartografía
Paper Chart
Dpto. Cartografía
Dpto. Hidrografía
Proceso
Cartográfico
(Caris HPD)
Dpto. Cartografía
ENC Designer
Dpto. Cartografía
Almacenamiento
archivo técnico
Imprenta
Dpto. Navegación
Distribución
Dpto. Navegación
Dpto. Administración
67
Anexo C
68
Caris (2013). Caris BASE Editor Reference Guide Canadá, Cap. I, p. 17.
69
Anexo D
70
Superposición y combinación de superficies Multihaz y LIDAR
Diseño de tuberías
71
Superficie de un río empleando multihaz
Canal de Panamá. Vista 3D. Base Manager
72
Imágenes LIDAR trabajadas en BASE Manager
73
Mar Rojo, imágenes de gran resolución, alta densidad de data. BASE MANAGER
74
Visualización 3D. BASE Manager
Herramienta Subset Editor BASE Manager. Identificación de estructuras de un
antiguo muelle.
75
Visualización del Puerto de San Diego. Empleo de tecnología Multihaz, LIDAR
y topográfica. BASE Manager.
76
Anexo E
77
78
Anexo F
79
80
81