1. Introducción

El Instituto Mexicano del Transporte a través de la Unidad de Sistemas de Información Geoespacial (USIG), por más de tres décadas ha tenido como uno de sus propósitos principales, generar aplicaciones que apoyen la planeación, gestión y operación del transporte. Y en la actualidad, cobra mayor relevancia, el ofrecer no solo al interior del sector transporte, sino a la sociedad en general, herramientas que permitan el fácil acceso a la información que detalla la ubicación y características de la infraestructura de los distintos modos de transporte, desde cualquier ubicación en el país y el mundo.

La geointeligencia aplicada al transporte, como parte de las líneas de investigación de la USIG, propone actividades científicas de investigación básica y aplicada que resulten de utilidad para que los responsables de la toma de decisiones de la Secretaría de Infraestructura Comunicaciones y Transportes (SICT) tengan información, procesos y métodos para coadyuvar en administrar y operar eficientemente la infraestructura carretera. Así también, proveer de herramientas geoinformáticas que faciliten la gestión, análisis y óptimo aprovechamiento de la información georreferenciada del transporte.

Derivado de lo anterior, y como resultado de un proyecto de investigación de iniciativa interna se desarrolló la Plataforma Geoespacial para la Gestión del Transporte, la cual se integra por un conjunto de herramientas de software de código abierto que permiten la configuración y los procedimientos necesarios para publicar datos geoespaciales vía Web. Esta plataforma constituye la base sobre la cual se han desarrollado aplicaciones de visualización cartográfica digital diseñadas y programadas a la medida para responder a proyectos y necesidades de despliegue e integración de información geoespacial específica. En la figura 1 se muestra la interfaz gráfica de la plataforma, la cual, al ser una aplicación Web, es posible su navegación desde cualquier equipo de cómputo o dispositivo móvil con un navegador de internet, como puede ser Chrome, Firefox, Safari, etc. La dirección de acceso es: http://rnc.imt.mx/tablero.

Figura 1. Interfaz gráfica de la Plataforma Geoespacial para la Gestión del Transporte

Fuente: Elaboración propia con base en: http://rnc.imt.mx/tablero

2. Preparación y análisis de datos espaciales

En el proceso de desarrollo se realizaron diferentes tareas consistentes principalmente en la preparación y análisis de datos geoespaciales. La base de datos geográfica del transporte con la que cuenta el IMT se ha integrado de diversas fuentes y en distintos formatos. Los archivos que contienen información geográficamente referenciada de la infraestructura por modo de transporte pueden ser asociados a bases de datos estadísticos generados por organismos y dependencias oficiales. De manera frecuente, antes de incorporar los datos a un sistema se requiere realizar tareas de pre-procesamiento ya sea en forma manual o automatizado, esto dependerá del tipo de información de que se trate. Por ejemplo, la información contenida en tablas necesita ser organizada y capturada en la base de datos del Sistema de Información Geográfico para posteriormente ser relacionada a la geometría correspondiente. Así también, procedimientos para cambiar de formato entre archivos creados con software distinto se deben realizar en esta etapa, o crear nuevos datos a partir de los ya existentes para responder a la necesidad de visualización de un solo atributo o clase de información.

En la Plataforma Geoespacial los datos de la Red Nacional de Caminos[1] pueden ser consultados en su cobertura a nivel nacional y por estado, para lo cual, previamente se realizaron los procesos geoespaciales necesarios. Primeramente, se realizó un geo-proceso de intersección entre la capa de la red vial y la capa de áreas geoestadísticas estatales del Marco Geoestadístico 2020. El resultado de este proceso fue un nuevo archivo de datos en el cual se tiene asociado cada registro de la red vial al estado en el que se ubica geográficamente. En la figura 2 se muestra la representación gráfica de la red vial simbolizada por estado.

Figura 2. Cobertura de la red vial a nivel nacional simbolizada por estado

Fuente: Elaboración propia.

En la preparación y análisis de los datos que serán publicados en la Plataforma Geoespacial se incluyen procesos tales como la obtención de estadísticas, conversión de formatos y unidades de medida (figura 3), los cuales deben llevarse a cabo antes de que los conjuntos de datos se incorporen en el software administrador de bases de datos (PostgreSQL). Lo anterior facilita las tareas necesarias para llegar a su publicación final a través de una aplicación de visualización gráfica en Internet.

Figura 3. Conversión de unidades de longitud en los datos de la red vial

Fuente: Elaboración propia.

3. Diseño y desarrollo de la plataforma geoespacial

El diseño de la interfaz gráfica tiene especial énfasis en la visualización de información geoespacial, principalmente del conjunto de datos de la Red Nacional de Caminos, pero también, en la correcta sobre posición de información multitemática de diferentes geometrías. En esta etapa, la representación cartográfica de los datos es vital para lograr integrar la información de manera que sea comprensible y visualmente atractiva. Para lo anterior, se requiere realizar numerosas pruebas de despliegue de los datos, así como combinaciones de colores y generación de estilos individuales para cada tipo de geometría, de manera que la navegación por la información pueda realizarse de forma amigable y visiblemente estética.

La propuesta de diseño de la interfaz gráfica se realizó considerando las siguientes secciones: menú de selección y activación de capas de datos, área para despliegue de datos geoespaciales (mapa), área para mostrar imágenes, área para mostrar tabla de datos, área para gráficas. En la figura 4 se muestra la distribución de las secciones o áreas consideradas en el diseño. Además del despliegue de los datos georreferenciados, en esta versión de la plataforma se proporciona la información sobre las longitudes de la red vial por tipo de administración.

Figura 4. Diseño de la interfaz gráfica

Fuente: Elaboración propia con base en: http://rnc.imt.mx/tablero

Para que la información geoespacial pueda ser publicada a través de una aplicación Web se requiere del software servidor de datos geoespaciales GeoServer, el cual es un servidor de información geoespacial de código abierto que permite compartir y publicar datos desde diferentes fuentes y formatos. Todas las capas de datos seleccionadas para integrarse en la plataforma geoespacial, previamente se incorporaron en una base de datos geoespacial en PostgreSQL, para posteriormente configurar una conexión desde GeoServer y preparar cada capa para su publicación a través de un servicio Web WMS (Web Map Service). Una vez establecida la comunicación entre GeoServer y la base de datos en PostgreSQL, se procede a la configuración de cada una de las capas. Los parámetros que se establecen en este procedimiento, es lo que determina que la información se muestre de forma correcta en el área de visualización de información.

Para realizar el proceso de publicación de una capa es importante que previamente se realice el diseño de los estilos con los que se mostrarán los datos de acuerdo con la información contenida, es decir, si la información que se visualizará en el área de mapa corresponde a geometrías de tipo punto, se debe tener definido el color con el cual se dibujará o si se utilizará una imagen o figura, previamente se deberá elaborar un archivo de estilo para asociarlo a la capa correspondiente. En la figura 5 se muestra el ejemplo de estilo creado para la representación de la red vial en comparación con el estilo por default asignado por GeoServer para una capa con geometrías de tipo línea. El estilo por default simboliza todas las líneas de un solo color sólido. Al diseñar el estilo de representación personalizado, se utiliza el campo de tipo de administración para que, dependiendo del valor para cada línea, se simbolice mediante un determinado grosor y color de línea diferente.

Figura 5. Personalización de estilos para el despliegue de datos de tipo línea

Fuente: Elaboración propia.

5. Funcionalidad

Al ingresar a la aplicación, mediante el menú de capas o simbología, el usuario tiene la posibilidad de habilitar y deshabilitar las capas de datos sobre el mapa base. El mapa base que se carga por default en el área del mapa es el correspondiente a OpenStreetMap[2]. También se cuenta con la opción de cambiar el mapa base por el de imágenes de satélite de Bing o un mapa de la división estatal de la república mexicana. En la figura 6 se muestran las diferentes secciones de la aplicación.

En el área para mostrar tabla de datos, se enlista el resumen de las estadísticas de la longitud por tipo de administración. Al abrir la aplicación, se muestran las longitudes a nivel nacional y una vez que el usuario selecciona una entidad desde la opción del menú “Red vial por estado”, lo siguiente es hacer clic sobre el botón “Mostrar datos”. De forma automática, el zoom en el mapa se ajustará al área del estado seleccionado y se actualizarán los valores correspondientes para el estado elegido, así como la gráfica circular que muestra la proporción que representa la longitud por tipo de administración.

Figura 6. Secciones de la interfaz gráfica: ejemplo del despliegue de datos para un estado seleccionado

Fuente: Elaboración propia con base en: http://rnc.imt.mx/tablero

4. Conclusiones

El proceso de desarrollo de un tablero de control, que pueda convertirse en una plataforma geoespacial para la gestión del transporte requiere tiempo y conocimiento especializado, no solamente de las tecnologías que se utilizan para diseñar y estructurar cada sección en la parte de la interfaz gráfica para el  usuario final y que representan simplemente la ‘carcasa’ de la aplicación, sino también de las metodologías y tareas de geoprocesamiento que permitirán el correcto despliegue de los datos de interés. Lo anterior toma la mayor parte del esfuerzo de desarrollo y depende del conjunto de software y herramientas que dan soporte e interactúan entre sí para lograr la visualización de los datos en pantalla a través de un navegador Web.

Es de vital importancia establecer un plan de actualización para cada uno de los componentes que integran la plataforma desarrollada para lograr que se mantenga vigente. Las herramientas de software se mantienen en constante evolución, por lo que es necesario realizar una evaluación continua y pruebas de desempeño que permitan determinar su viabilidad para cumplir los objetivos establecidos. Se considera de gran valor diseñar mecanismos de colaboración con las áreas generadoras de datos e información tanto al interior del IMT como de la SICT para la publicación de sus propios datos, así como para la obtención de retroalimentación que permita identificar oportunidades de mejora y ofrecer un mejor producto.

5. Referencias bibliográficas

Morales, E., Backhoff, M., González Moreno, J., Vázquez Paulino, J. (2022). Plataforma geoespacial: herramienta plurifuncional para la gestión del transporte. [Publicación técnica No. 678]. México: Instituto Mexicano del Transporte. [Archivo PDF]. https://imt.mx/archivos/Publicaciones/PublicacionTecnica/pt678.pdf

MORALES Elsa
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BACKHOFF Miguel Ángel
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“Las opiniones expresadas en esta publicación son de los autores y no necesariamente reflejan los puntos de vista del Instituto Mexicano del Transporte.”