HidroSIG User Guide Spanish Mayo 11 2011

HidroSIG 4.0 Manual de Usuario

Mayo de 2011

[Escriba texto]

TABLA DE CONTENIDO 1

INTRODUCCIÓN.....................................................................................................................................1

2

INTERFAZ BÁSICA.................................................................................................................................2

3

2.1

Información General de los Menús.....................................................................................................3

2.2

Barra de Herramientas Básica.............................................................................................................7

2.2.1

New Project – Nuevo Proyecto.....................................................................................................7

2.2.2

Open Project – Abrir Proyecto.......................................................................................................7

2.2.3

Save Project – Guardar el Proyecto................................................................................................8

2.2.4

Print – Imprimir.............................................................................................................................8

2.2.5

Layers – Capas...............................................................................................................................9

2.2.6

Add Layer – Añadir Capa.............................................................................................................10

2.2.7

Remove Layer – Quitar Capa........................................................................................................11

2.2.8

Clear Layers - Limpiar Capas......................................................................................................12

2.2.9

Pan – Mover.................................................................................................................................12

2.2.10

Select – Seleccionar.................................................................................................................12

2.2.11

Measure Distance – Medir Distancias.....................................................................................13

2.2.12

Measure Area – Medir Área.....................................................................................................14

2.2.13

Zoom In....................................................................................................................................16

2.2.14

Zoom Out..................................................................................................................................16

2.2.15

Zoom.........................................................................................................................................16

2.2.16

Identify Tool – Herramienta Identificadora..............................................................................17

2.2.17

Table Editor – Editor de Tabla.................................................................................................20

PLUG- INS...............................................................................................................................................22 3.1

Hidrología.........................................................................................................................................22

3.1.1

Trazar Cuencas y Corrientes.........................................................................................................22

3.1.2

Estimación de Caudales................................................................................................................27

3.1.3

Cálculo de Disponibilidad Hídrica...............................................................................................32

3.1.4

Acumulador de Flujo....................................................................................................................36

3.2

Herramientas Operativas...................................................................................................................44

3.2.1

Calculadora de Mapas Raster.......................................................................................................44

3.2.2

Convertidor de Direcciones de Drenaje.......................................................................................50

3.2.3

Integrador Sobre Polígonos..........................................................................................................51

3.2.4

Corrección de Puntos Hacia la Red de Drenaje............................................................................54

i

3.2.5

Perfilador......................................................................................................................................56

3.2.6

Editor de Mapas Raster................................................................................................................58

3.3

4

Bases de Datos..................................................................................................................................60

3.3.1

Explorador de bases de datos.......................................................................................................61

3.3.2

Creador y editor de bases de datos...............................................................................................63

3.3.3

Visualizar Sitios............................................................................................................................86

3.3.4

Explorar Estaciones de Medición.................................................................................................88

3.3.5

Graficador de Series.....................................................................................................................91

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS...................................................................................................93

ii

LISTA DE FIGURAS

Figura 1. Interfaz de MapWindow.................................................................................3 Figura 2. Barra de herramientas...................................................................................7 Figura 3. Nuevo proyecto.............................................................................................. 7 Figura 4. Abrir proyecto................................................................................................8 Figura 5. Guardar proyecto........................................................................................... 8 Figura 6. Imprimir......................................................................................................... 8 Figura 7. Ventana de opciones de impresión................................................................9 Figura 8. Manipulación de Capas..................................................................................9 Figura 9. Menú desplegable del botón Capas.............................................................10 Figura 10. Añadir capa.............................................................................................. 10 Figura 11. Capas del proyecto...................................................................................11 Figura 12. Quitar capa............................................................................................... 11 Figura 13. Limpiar capa............................................................................................. 12 Figura 14. Pan........................................................................................................... 12 Figura 15. Selección del polígono con código TQgq en la geología de la zona..........13 Figura 16. Medir distancias.......................................................................................14 Figura 17. Distancia medida en el mapa de gología..................................................14 Figura 18. Medir área................................................................................................ 15 Figura 19. Medición del área de un polígono.............................................................15 Figura 20. Zoom In.................................................................................................... 16 Figura 21. Zoom Out................................................................................................. 16 Figura 22. Zoom........................................................................................................ 17 Figura 23. Identifier Tool............................................................................................ 17 Figura 24. Indetificador de una capa vectorial..........................................................18 Figura 25. Identificador de una capa raster...............................................................19 Figura 26. Indetificador de un área de una capa raster.............................................20 Figura 27. Table editor............................................................................................... 20 Figura 28. Visualización de la tabla de atributos del shapefile Subreg1-geología......21 Figura 29. Menús y botones del Trazador de cuencas y corrientes............................23 Figura 30. Seleccionar mapa de direcciones en el trazador de cuencas y corrientes 24 Figura 31. Nombre para la corriente..........................................................................24 Figura 32. Corrientes trazadas sobre el MDE del Valle del San Jorge.........................25

iii

Figura 33. Nombre para la cuenca y máscara de la cuenca......................................26 Figura 34. Cuencas trazadas sobre el MDT de Colombia...........................................26 Figura 35. Activación del panel de balances hidrológicos..........................................27 Figura 36. Selección de un shapefile desde los layers de MapWindow......................29 Figura 37. Selección de un shapefile desde el disco duro..........................................30 Figura 38. Ventana de selección de parámetro para la integración...........................31 Figura 39. Ejemplo del cálculo de un balance hidrológico.........................................32 Figura 40. Ejemplo del cálculo de un caudal mínimo.................................................32 Figura 41. Activación del módulo de disponibilidad hídrica.......................................33 Figura 42. Selección de mapas para disponibilidad hídrica.......................................34 Figura 43. Disponibilidad, paso1. Recolección de mapas..........................................35 Figura 44. Disponibilidad hídrica, paso 2. selección de las captaciones....................35 Figura 45. Panel de selección de campos para captaciones o vertimientos..............35 Figura 46. Disponibilidad hídrica, paso 3. selección de los vertimientos...................36 Figura 47. Disponibilidad hídrica, paso 4. Ejecución del proceso...............................37 Figura 48. Activación del Acumulador de flujo...........................................................37 Figura 49. Acumulador de flujo, acumulación general...............................................38 Figura 50. Selección de los parámetros para las acumulaciones de flujo..................39 Figura 51. Mensaje de advertencia, la cabecera de los mapas no coincide...............39 Figura 52. Mensaje de finalización del proceso de acumulación................................40 Figura 53. Acumulador de flujo, acumular áreas.......................................................41 Figura 54. Acumulador de flujo, cálculo del mapa de caudales medios.....................42 Figura 55. Acumulador de flujo, Acumulador de distancias a la salida de la cuenca. 43 Figura 56. Botones y menús del plug-in Calculadora de mapas raster......................44 Figura 57. Calculadora de mapas raster clásica........................................................44 Figura 58. Calculadora de mapa raster científica......................................................45 Figura 59. Mapa resultante.......................................................................................46 Figura 60. Tipos de mapas en la calculadora de mapas raster..................................48 Figura 61. Inicialización del convertidor de sistemas de direcciones.........................50 Figura 62. Panel principal del convertidor de mapas de direcciones.........................51 Figura 63. Sistema utilizado por HidroSIG...............................................................51 Figura 64. Sistema utilizado por MapWindow (D8)....................................................51 Figura 65. Menú y botón del integrador de polígonos...............................................52 Figura 66. Regiones del integrador de polígonos.......................................................53 Figura 67. Ejemplo de resultados arrojados en el integrador de polígonos................54

iv

Figura 68. Interfaz gráfica para la corrección de puntos...........................................55 Figura 69. Diálogo de corrección completada...........................................................56 Figura 70. Menú y botón del perfilador......................................................................56 Figura 71. Campos del perfilador..............................................................................57 Figura 72. Perfiles...................................................................................................... 57 Figura 73. Interfaz principal del editor de mapas raster............................................59 Figura 74. Menús y botones del Explorador de base de datos...................................61 Figura 75. Interfaces de conexión y desconexión a bases de datos..........................62 Figura 76. Explorador de base de datos....................................................................63 Figura 77. Exportar mapa.......................................................................................... 63 Figura 78. Panel editor de bases de datos.................................................................64 Figura 79. Panel de conexión a la fuente de datos....................................................65 Figura 80. Esquema de los datos / Conexión satisfactoria.........................................66 Figura 81. Vista general de la pestaña Raster...........................................................67 Figura 82. Formulario de inserción de mapas raster..................................................69 Figura 83. Aviso de culminación de la importación de los mapas..............................70 Figura 84. Vista general de la pestaña Vectorial.......................................................71 Figura 85. Formulario de inserción de capas vectoriales...........................................72 Figura 86. Selección de tipos al importar vectoriales................................................73 Figura 87. Aviso de culminación de la importación de las capas vectoriales.............73 Figura 88. Vista general de la pestaña Sitios.............................................................75 Figura 89. Agregar sitios a una capa existente..........................................................76 Figura 90. Agregar Nuevo Sitio..................................................................................77 Figura 91. Vista general de la pestaña Estaciones....................................................78 Figura 92. Estructura de datos XML...........................................................................80 Figura 93. Ejemplo hoja de excel con estaciones a importar.....................................80 Figura 94. Ejemplo directorio con estaciones a importar...........................................80 Figura 95. Importar capas de estaciones...................................................................82 Figura 96. Selección de tipos al importar una capa de estaciones............................83 Figura 97. Agregar estaciones a una capa existente.................................................83 Figura 98. Agregar Nueva Estación...........................................................................84 Figura 99. Diferencias entre Serie y Evento..............................................................85 Figura 100. Acciones posibles en la edición de eventos..............................................86 Figura 101. Botón y menú del plug-in Visualizar Sitios................................................86 Figura 102. Plug-in “Visualizar Sitios” - activado.......................................................87

v

Figura 103. Interfaz de visualización de sitios.............................................................87 Figura 104. Menús y botones del visualizador de estaciones......................................88 Figura 105. Buscador de estaciones de medición........................................................89 Figura 106. Agregar estaciones al Map de MapWindow..............................................90 Figura 107. Exportar Series......................................................................................... 90 Figura 108. Graficador de series - curva.....................................................................91

vi

HIDROSIG 4.0 1

INTRODUCCIÓN

HidroSIG 4.0 potenciado por MapWindow (http://poseidon.unalmed.edu.co/~hidrosig) es un Sistema de Información Geográfica que ofrece una serie de herramientas para el procesamiento y análisis de información hidrológica y climatológica. MapWindow es un Sistema de Información Geográfico “programable” de código abierto que permite extender su funcionalidad a través de plug-ins1, además soporta la manipulación, análisis y visualización de datos geoespaciales. La aplicación base de MapWindow incluye cuatro plug-ins: Table Editor, Shapefile Editor, GIS Tools y Feature Identifier/Labeler, para más información al respecto, el usuario puede dirigirse al sitio web: http://www.mapwindow.org/pages/documentation.php. HidroSIG 4.0 está constituido por una serie de plug-ins para la plataforma MapWindow, los cuales se reúnen según su funcionalidad en tres grupos: procesamiento hidrológico, herramientas operativas y exploración de base de datos. El primer grupo de herramientas contiene un trazador de cuencas y corrientes, un módulo de disponibilidad hídrica, un acumulador (de cualquier variable) sobre la red de drenaje en distintas direcciones, y un módulo de estimación de caudales que permite, entre otras cosas, calcular los caudales máximos y mínimos asociados a diferentes períodos de retorno. El segundo grupo de herramientas proporciona una calculadora de mapas raster, un integrador de datos contenidos en el área definida por un polígono, una herramienta para la obtención de perfiles sobre mapas raster (perfilador), un editor de mapas raster y un convertidor de sistemas de direcciones de drenaje. Finalmente, el último grupo le permite al usuario realizar procesos de inserción, edición y exploración de datos en formatos vectorial y raster además de series de tiempo. La exploración se realiza con mayor énfasis para sitios de interés y estaciones de medición, posibilitando no sólo consultar la información sino también exportarla. 1

Plug-in: Aplicación informática que se relaciona con otra para aportarle una función nueva y

generalmente muy específica. Esta aplicación adicional es ejecutada por la aplicación principal.

1

2

INTERFAZ BÁSICA

En la interfaz básica de MapWindow se pueden identificar cuatro regiones (Figura 1.). La primera, en la parte superior es en donde se encuentran los menús, uno de ellos HidroSIG, que contiene los submenús asociados a las herramientas que componen el software. En la segunda región es posible identificar la barra de herramientas, ésta se dividió en dos recuadros rojos; el recuadro de la izquierda contiene las herramientas que hacen parte del núcleo de MapWindow, mientras que las ubicadas en el recuadro de la derecha son aquellas que se refieren a los componentes de HidroSIG. En la Figura 1. se aprecia también una región dividida en tres sub-regiones azules; en la primera se observa el panel [Legend] que contiene las capas agregadas al programa, las cuáles a su vez pueden reagruparse. En la segunda, el panel Preview Map permite visualizar el mapa antes de su impresión y la tercera contiene el visor donde se despliegan los mapas y se posibilita una amplia interacción con ellos. Finalmente la zona resaltada en amarillo es la barra de estado de la aplicación donde se muestran mensajes de los diferente plug-ins además de una barra de progreso para seguir el avance de procesos que trabajan en segundo plano.

2

Figura 1.

2.1

Interfaz de MapWindow

Información General de los Menús

[Archivo - FILE] [Nuevo - NEW] – Permite crear un proyecto nuevo. [Abrir - OPEN PROJECT] – Permite abrir un proyecto existente. --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------[Abrir proyecto dentro de un nuevo grupo - OPEN PROJECT INTO NEW GROUP] – Permite abrir un proyecto en un grupo nuevo. --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------[Guardar - SAVE] – Permite guardar un proyecto. [Guardar como - SAVE AS] – Permite guardar un proyecto con un nombre nuevo.

3

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------[Imprimir - PRINT] – Permite imprimir una copia del mapa. --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------[Configurar proyecto - SETTINGS] – Permite cambiar las preferencias generales de la aplicación. [Últimos proyectos - RECENT PROJECTS] – Muestra los proyectos abiertos recientemente. --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------[Buscar Actualizaciones - CHECK FOR UPDATES] – Permite buscar actualizaciones de MapWindow. --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------[Cerrar - CLOSE] – Cierra el proyecto actual pero no el programa. [Salir - EXIT] – Cierra el programa. *----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------* [Editar - EDIT] [Copiar - COPY] – Copia en el clipboard en formato de imagen, cualquiera de los siguientes elementos listados, de manera que el usuario puede ir a cualquier otra aplicación y utilizar la opción pegar de esta para agregarlos: [Mapa - MAP] [Leyenda - LEGEND] [Barra de escala gráfica - SCALE BAR] [Flecha del norte - NORTH ARROW] --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------[Exportar - EXPORT] - Exporta a un documento gráfico cualquiera de los siguientes elementos. [Mapa - MAP]

4

[Imagen del mapa georeferenciada - GEOREFERENCED MAP] [Barra de escala gráfica - SCALE BAR] [Flecha del norte - NORTH ARROW] [Leyenda - LEGEND] --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------[Previsualizar mapa - PREVIEW MAP] - Vista previa del mapa. [UPDATE USING FULL EXTENTS] – Vista previa total del mapa. [UPDATE USING CURRENT VIEW] – Vista previa del mapa tal cual se aprecia en el visor. [Limpiar - CLEAR] – Borra la vista previa del mapa. *----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------* [Ver - VIEW] [Añadir capa - ADD LAYER] – Adiciona una nueva capa. [Remover capa - REMOVE LAYER] – Remueve la capa seleccionada. [Limpiar capas - CLEAR LAYERS] – Remueve todas las capas que se encuentran en el Legend. --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------[Limpiar capas seleccionadas - CLEAR SELECTED SHAPES] – Deselecciona los shapes que se encuentran seleccionados en MapWindow. --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------[SET MAP SCALE] – Muestra el mapa en una escala determinada. [SHOW FLOATING SCALE BAR] – Muestra la escala en el área de gráficos de MapWindow. --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------[Ampliar - ZOOM IN] – Cambia el cursor a modo zoom-in.

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[Reducir - ZOOM OUT] – Cambia el cursor a modo zoom-out. [Ver todo - ZOOM TO FULL EXTENTS] – Hace zoom a la capa seleccionada. --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------[PREVIOUS ZOOM] - Vuelve al zoom anterior. [NEXT ZOOM] – Se utiliza con Previous Zoom para ir y volver en el zoom. --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------[PANELS] [SHOW LEGEND] – Oculta o muestra el panel Legend. [SHOW PREVIEW MAP] – Oculta o muestra el panel Preview Map. *----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------* [PLUG-INS] – Este menú permite personalizar la funcionalidad de MapWindow a partir de la lista de plug-ins disponibles. Es posible activar o desactivar plug-in para trabajar únicamente con los que el usuario requiera. Como ya se mencionó, MapWindow contiene 4 plug-ins básicos. Los plug-ins que conforman HidroSIG 4.0 son cargados por defecto por lo que no aparecen en esta lista: [CVS TO SHAPEFILE CONVERTER] [DOCUMENT LAUNCHER] [GIS TOOLS] [SHAPEFILE EDITOR] [WATERSHED DELINEATION] *----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------* [Ayuda - HELP] [MAPWINDOW DOCUMENTATION ONLINE] – Muestra la documentación de MapWindow en línea.

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--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------[KEYBOARD SHORTCUTS] – Muestra los comandos cortos del teclado disponibles para utilizar en la aplicación. --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------[WELCOME SCREEN] – Muestra la pantalla de bienvenida. [ABOUT] – Muestra la pantalla Acerca de la aplicación, con información general de MapWindow. 2.2

Barra de Herramientas Básica

La barra de herramientas básicas de MapWindow se ilustra en la Figura 2. a continuación se explica el uso de cada uno de los íconos de la misma.

Figura 2.

2.2.1

Barra de herramientas

New Project – Nuevo Proyecto

Representa la misma funcionalidad que [FILE]->[NEW]. Permite la creación de un proyecto nuevo, de manera que limpia la aplicación, para que el usuario pueda empezar a agregar las capas que formarán su proyecto, Figura 3..

Figura 3.

2.2.2

Nuevo proyecto

Open Project – Abrir Proyecto

Representa la misma funcionalidad de [FILE]->[OPEN PROJECT]. Abre un proyecto guardado anteriormente (archivos con extensión .mwprj). El proyecto no contiene las

7

capas como tal sino las direcciones de éstas, lo que significa que si en algún momento es borrada alguna de las capas, el archivo del proyecto no funcionaría de la manera esperada, Figura 4..

Figura 4.

2.2.3

Abrir proyecto

Save Project – Guardar el Proyecto

Representa la misma funcionalidad de [FILE]->[SAVE]. Permite guardar el proyecto sobre el que se está trabajando, la primera vez que se haga clic a éste botón, se presenta la opción al usuario de elegir la ruta de destino. El asterisco que aparece en la parte superior de la ventana al lado del nombre del proyecto, indica que el mapa fue modificado y no ha sido guardado, Figura 5..

Figura 5.

2.2.4

Guardar proyecto

Print – Imprimir

Representa la misma funcionalidad de [FILE]->[PRINT], imprime una copia del mapa (Figura 6.). Al hacer clic en el botón imprimir se despliega una ventana donde se puede seleccionar los objetos que desean adicionarse en la impresión como son: la leyenda, la escala, la flecha del norte o el título (Figura 7.).

Figura 6.

Imprimir

8

2.2.5

Layers – Capas

MapWindow permite trabajar con capas, por lo tanto los proyectos se crean con la superposición de éstas. En el botón layers (Figura 8.) es posible encontrar un menú desplegable (Figura 9.). Para acceder a éste se hace clic en la flecha al lado derecho del icono y dejando sostenido el botón del mouse, se desplaza el cursor hacia abajo seleccionando el botón deseado. Las opciones son las mismas que aparecen en el menú [VIEW], Add Layer, Remove Layer y Clear Layers.

Figura 7.

Ventana de opciones de impresión

Figura 8.

Manipulación de Capas

9

Figura 9.

2.2.6

Menú desplegable del botón Capas

Add Layer – Añadir Capa

Representa la misma funcionalidad que [VIEW]->[ADD LAYER], adiciona una capa nueva desde una unidad de almacenamiento (disco duro, memoria extraíble, etc) al Legend. Las capas pueden estar en formatos vectoriales o formatos de mapa raster, Figura 10..

Figura 10. Añadir capa

El procedimiento se puede repetir cuantas veces se requiera, agregando una capa encima de la otra. En el Legend, al lado izquierdo de la ventana, se pueden observar las capas que son agregadas, también la capa que se encuentra activa capa sombreada en la Figura 11., y que responderá a los eventos con el mouse en el visor del mapa. Así mismo es posible chequear los mapas que se quieren visualizar, como lo indica la Figura 11.. Nótese que en la figura la capa activa es Modelo digital de elevación pues es la que se encuentra en el recuadro sombreado. Sin embargo es visible la información contenida en Modelo digital de elevación y en Red de drenaje porque ambas están chequeadas.

10

Figura 11. Capas del proyecto

2.2.7

Remove Layer – Quitar Capa

Representa la misma funcionalidad que [VIEW]->[REMOVE LAYER]. Permite quitar la capa que se encuentra seleccionada en Legend, si se guarda el cambio, la capa se removerá del proyecto, Figura 12..

Figura 12. Quitar capa

11

2.2.8

Clear Layers - Limpiar Capas

Representa la misma funcionalidad que [VIEW]->[CLEAR LAYERS], permite remover todas las capas del Legend, Figura 13..

Figura 13. Limpiar capa

2.2.9

Pan – Mover

Permite moverse a través del mapa. Para utilizarlo se debe hacer clic sostenido en el mapa y luego arrastrar hacia donde se quiere mover. Cuando la funcionalidad está activada el botón aparece dentro de un recuadro azul (Figura 14.).

Figura 14. Pan

2.2.10

Select – Seleccionar

Permite seleccionar un shape dentro de un shapefile. Para hacerlo se debe activar primero la capa, (Figura 15., capa activa: subre1-geología) luego con el botón seleccionar activado, se escogen los elementos o el shape deseado. De la misma manera como sucede con el botón Pan la apariencia del botón seleccionar cambia cuando está activado, como se evidencia en la Figura 15..

12

Figura 15. Selección del polígono con código TQgq en la geología de la zona.

2.2.11

Measure Distance – Medir Distancias

Este botón (Figura 16.) permite medir la distancia entre dos puntos en un mapa, para utilizarlo el usuario debe hacer clic en éste, seleccionar el punto inicial y mover el mouse hasta el punto final, dibujando asi una línea. El valor de la distancia se muestra en la parte izquierda de la barra de estado. La Figura 17. muestra un ejemplo en el cual se calcula la distancia entre dos puntos incluidos en el mapa de geología.

13

Figura 16. Medir distancias

Figura 17. Distancia medida en el mapa de gología

2.2.12

Measure Area – Medir Área

Este botón (Figura 18.) permite calcular el área de una región encerrada dentro de un polígono. Para utilizar ésta aplicación el usuario debe seleccionar la capa sobre la que se

14

realizará la medición y luego con el botón Medir área, seleccionado ir eligiendo de manera consecutiva los punto de los vértices del polígono cuya área se desea calcular. Para indicar que se ha finalizado el trazado del polígono el usuario debe dar clic derecho, luego aparecerá una ventana como la mostrada en la Figura 19., en donde se indica el área del polígono.

Figura 18. Medir área

Figura 19. Medición del área de un polígono

15

2.2.13

Zoom In

Representa la misma funcionalidad que [VIEW]->[ZOOM IN]. Permite aumentar la escala de un mapa visualizado. Luego de la selección de este botón, el cursor cambiará inmediatamente al modo zoom in (Figura 20.). Hay dos formas para hacer el zoom, se puede seleccionar el área que se desea aumentar, dejando sostenido el botón izquierdo del Mouse, o simplemente hacer clic sobre el punto que se desee hacer zoom. Si se hace clic derecho se logrará el efecto contrario.

Figura 20. Zoom In

2.2.14

Zoom Out

Representa la misma funcionalidad que [VIEW]->[ZOOM OUT]. Permite disminuir la escala del mapa visualizado. Luego de la selección de este botón, el cursor cambiará inmediatamente al modo zoom out (Figura 21.). Para realizar esta operación el usuario simplemente debe hacer clic sobre el punto que se desee hacer zoom out. Si se hace clic derecho se logrará el efecto contrario.

Figura 21. Zoom Out

2.2.15

Zoom

Además de las formas de zoom mencionadas en los anteriores numerales, es posible realizar zoom de otras formas sobre las capas, estas son mostradas en la Figura 22..

16

Figura 22. Zoom

2.2.16

Identify Tool – Herramienta Identificadora

Por medio del Identify tool se puede acceder a la información que tiene cada uno de los shapefile o raster. Para ello se debe seleccionar en el Legend la capa con la que se desea trabajar y luego seleccionar el botón resaltado en la Figura 23.. Si se trata de información vectorial, se selecciona el shape del que se quiere obtener la información, luego aparecerá una ventana como la mostrada en la Figura 24.. Si se trata de un raster se debe seleccionar el punto o píxel del que se quiere la información, luego aparecerá la ventana mostrada en la Figura 25..

Figura 23. Herramienta identificadoral

17

Figura 24. Idetificador de una capa vectorial

18

Figura 25. Identificador de una capa raster

También es posible consultar la información de varios píxeles en el raster, para esto se selecciona el área que se desea observar y el identifier tool entregará toda la información que tenga de cada uno de los píxeles, mostrando además en la parte superior de la ventana el valor máximo y el mínimo encontrado (Figura 26.).

19

Figura 26. Idetificador de un área de una capa raster

2.2.17

Table Editor – Editor de Tabla

Esta funcionalidad permite explorar la información disponible en un shapefile. Para esto se selecciona la capa en el Legend y al hacer clic sobre el botón mostrado en la Figura 27., se despliega una ventana con toda la información, como lo muestra la Figura 28..

20

Figura 27. Table editor

Figura 28. Visualización de la tabla de atributos del shapefile Subreg1-geología.

La tabla de atributos se puede editar por medio de los menús en la parte superior de la ventana, permitiendo adicionar o quitar columnas. Así mismo, se pueden hacer cálculos entre las columnas y los resultados se entregan en la columna deseada. Si el usuario desea tener mayor información sobre el uso de la interfaz de MapWindow debe consultar el sitio: http://www.mapwindow.org/pages/documentation.php.

21

3

PLUG- INS

Los plug-ins son el mecanismo por el cual es posible agregarle funcionalidad a MapWindow, al desarrollar módulos independientes que pueden ser acoplados a la interfaz básica. HidroSIG existe como un conjunto de diversos plug-ins, los cuales se reunieron en 3 grupos dentro del menú HidroSIG según su funcionalidad: En el primer grupo se encuentra un módulo de Estimación de caudales, un módulo de Disponibilidad hídrica, un Trazador de cuencas y corrientes, y un Acumulador de variables sobre la dirección de drenaje de un terreno. Los plug-ins anteriores se caracterizan por ser herramientas de apoyo para el cálculo de variables hidrológicas y por esto el titulo dado al grupo es Hidrología. En el segundo grupo se reunieron las Herramientas operativas que están compuestas por la Calculadora de mapas raster, el Integrador sobre polígono, el Corrector de puntos hacia la red de drenaje, el Perfilador, el Editor de mapas raster y un Convertidor de direcciones de drenaje. En un tercer grupo se incluyeron aquellos módulos que permiten la exploración, conexión y edición de Bases de datos con utilidades como: Conectar/Desconectar, Editar, Explorar datos, Visualizar sitios y Explorar estaciones de medición. La funcionalidad de estos plug-ins ha sido incorporada de manera que siempre son cargados y activados al inicio de MapWindow. 3.1 3.1.1

Hidrología Trazar Cuencas y Corrientes

Trazar cuenca y Trazar corriente permiten generar cuencas y corrientes en forma de polígonos y líneas, respectivamente, a partir del mapa de direcciones de drenaje. Es requisito para que esta utilidad funcione adecuadamente, que el mapa de direcciones de drenaje tenga el formato de HidroSIG 4.0 para este tipo de mapas. 3.1.1.1

Funcionalidad de los plug-ins

Estos plug-ins se activan desde dos ítems ubicados en el menú [HidroSIG->Hidrología], llamados Trazar cuenca y Trazar corriente; además de dos nuevos botones en la barra de herramientas con los mismos textos (Figura 29.). El menú M1 realiza la misma función que el botón B1, análogamente el menú M2, realiza la misma función que el botón B2.

22

Figura 29. Menús y botones del Trazador de cuencas y corrientes

3.1.1.2

Trazar corriente

Para trazar una corriente, el usuario luego de seleccionar la capa sobre la que realizará el trazado, debe hacer clic, ya sea sobre el botón B1 o el menú M1, y luego hacer click también sobre el punto a partir del cual desea generar la corriente (punto de salida de la corriente). La primera vez que se realice esta operación el sistema buscará el mapa de direcciones automáticamente; se asumirá que es un archivo con el mismo nombre que el mapa de referencia para el trazado, pero con el texto ‘.dir’ al final del nombre del archivo. Si después de la búsqueda el mapa de direcciones de drenaje no es encontrado, el sistema preguntará si el usuario desea buscarlo y de ser afirmativa la respuesta, mostrará el formulario que presenta la Figura 30.. Así el usuario podrá navegar por los directorios del computador y seleccionar el mapa de direcciones de drenaje asociado al mapa, o escogerlo desde la lista de mapas que ya han sido cargados en el Legend de MapWindow.

23

Figura 30. Seleccionar mapa de direcciones en el trazador de cuencas y corrientes

Luego de ser seleccionado el mapa de direcciones de drenaje, aparecerá un formulario que le permitirá al usuario asignar un nombre a la corriente antes de ser graficada (Figura 31.). El usuario puede seguir generando más corrientes, quedando todas en una nueva capa vectorial, cargada en MapWindow, con el nombre corrientes (Figura 32.).

Figura 31. Nombre para la corriente

24

Figura 32. Corrientes trazadas sobre el MDE del Valle del San Jorge.

3.1.1.3

Trazar cuenca

Para realizar el trazado de las cuencas, el usuario luego de seleccionar la capa sobre la que realizará el trazado, debe seleccionar, ya sea el botón B2 o el menú M2, y hacer clic sobre el punto en el que desea trazar la cuenca (salida de la cuenca). Es recomendable trazar antes de la cuenca, algunas corrientes que faciliten la ubicación del punto de salida de la cuenca. La primera vez que se realice esta operación, igual que para el trazado de corrientes, el sistema mostrará un mensaje refiriendo si encontró o no el mapa de direcciones de drenaje. Una vez que el mapa de direcciones de drenaje se ha seleccionado exitosamente, aparecerá un formulario igual que al trazar una corriente que en este caso no sólo permitirá nombrarla (Figura 33.), si no también guardar en disco la máscara binaria con la que esta fue construida (el valor “1” donde hay cuenca y “0” donde no), en algún formato de mapa raster.

25

Luego de ser seleccionado el mapa de direcciones de drenaje, el usuario puede seguir generando cuencas que quedarán en una nueva capa vectorial con el nombre cuencas (Figura 34.).

Figura 33. Nombre para la cuenca y máscara de la cuenca.

Figura 34. Cuencas trazadas sobre el MDT de Colombia.

26

3.1.2

Estimación de Caudales

Este módulo ofrece algunas herramientas para hacer un balance hidrológico de largo plazo sobre una cuenca previamente trazada (representada por un polígono); para lo cual es necesario contar con los mapas de precipitación, evapotranspiración real y punto de rocío (opcional) en la cuenca. La herramienta también tiene la capacidad de estimar caudales máximos y mínimos para diferentes periodos de retorno. 3.1.2.1

Funcionalidad del Plug-In

Para utilizar la funcionalidad del plug-in, primero se debe activar el panel de estimación de caudales a través del menú [HidroSIG->Hidrología->Estimación de caudales]. Otra forma de activar el panel es presionando el botón que se encuentra en la barra de herramientas con el texto “Estimación de caudales” (Figura 35.).

Figura 35. Activación del panel de balances hidrológicos

Para calcular el balance hidrológico de largo plazo necesitamos primero escoger la cuenca hidrográfica que representa el área objetivo. El software ofrece una lista de Shapefiles que provienen de la lista de capas en el panel Legend de MapWindow; a cada una de estas capas se les aplica un filtro para validar si los datos que en ellas están almacenados, son Cuencas Válidas, es decir, que la capa contenga geometrías de tipo polígono y que la tabla de atributos cuente con los campos necesarios para que cada polígono sea tratado como una cuenca. Los atributos necesarios para que la cuenca sea reconocida son: 

name: Nombre o código de la cuenca. Es un atributo de texto.



dem_dx: Ancho de la celda del mapa sobre el que se trazó la cuenca.

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

dem_dy: Altura de la celda del mapa sobre el que se trazó la cuenca.



x_coord: Coordenada “x” del centro de la celda inicial (punto de salida) sobre el mapa que se usó para trazar la cuenca.



y_coord: Coordenada “y” del centro de la celda inicial (punto de salida) sobre el mapa que se usó para trazar la cuenca.



dem_col: Columna de la celda del mapa que es la salida de la cuenca.



den_row: Fila de la celda del mapa que es la salida de la cuenca.



area: Área de la cuenca.

Cuando se ha elegido la capa vectorial (Shapefile) que contiene las cuencas, la lista desplegable que se encuentra debajo de lista de selección del shapefile, se actualiza con los nombres de las cuencas contenidas en la capa; de esta manera, el usuario puede elegir de esta lista, la cuenca sobre la que desea realizar el balance. La Figura 36. y Figura 37. nos ofrecen un acercamiento al proceso.

28

Figura 36. Selección de un shapefile desde los layers de MapWindow

El panel de estimación de caudales consta de tres pestañas (Figura 36.), la primera es la de Balance a largo plazo; en esta pestaña se utilizan los datos de la lluvia, la evapotranspiración y el punto de rocío (opcional) para calcular el caudal medio sobre la cuenca seleccionada empleando el método del mismo nombre. Las otras dos pestañas permiten calcular los caudales mínimos y máximos (es necesario haber calculado el balance hídrico usando el método de balance hidrológico a largo plazo); el cálculo se realiza para un periodo de retorno determinado, y para dos tipos de distribuciones: Gumbel y LogNormal. Para la estimación de caudales máximos y mínimos se usan los parámetros de las ecuaciones de regionalización de la zona para la media (  ) y la desviación estándar (  ):

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  C m  P  E  m A m   Cd  P  E  d A d 

Figura 37. Selección de un shapefile desde el disco duro

Para hacer un balance o calcular un caudal máximo o mínimo es necesario especificarle al software algunos parámetros que se usarán para extraer los valores de las variables utilizadas en cada estimación. A continuación se explicará cómo seleccionar los parámetros requeridos por el plug-in en cada caso. Cuando el parámetro es un mapa grid el software provee un botón que permite seleccionar dicho mapa tanto de las capas (Layers) que tenga MapWindow cargadas en ese momento, como de un archivo alojado en el disco duro (Figura 38.).

30

Figura 38. Ventana de selección de parámetro para la integración

Una vez se ha seleccionado el mapa y al aceptar la selección se efectúa la operación que calcula el valor del parámetro seleccionado sobre la cuenca elegida con anterioridad. Cuando se satisfacen todos los parámetros, el balance y los caudales máximos y mínimos son calculados automáticamente. Los parámetros: precipitación, evapotranspiración real y punto de rocío (este último se no es obligatorio) deben ser mapas raster correspondientes a la zona en la que se encuentra la cuenca y sus unidades deben ser milímetros por año (mm/año). Queda como responsabilidad del usuario elegir adecuadamente el mapa que representa cada parámetro; el software no efectúa ninguna validación a los parámetros. En la Figura 39. y Figura 40. se presentan ejemplos correspondientes a los cálculos de un balance hídrico y un caudal mínimo.

31

Figura 39. Ejemplo de cálculo de un balance

Figura 40. Ejemplo de cálculo de un caudal

hidrológico.

mínimo.

3.1.3

Cálculo de Disponibilidad Hídrica

El módulo Cálculo de disponibilidad hídrica (Figura 41.) permite calcular la oferta hídrica disponible en la red de drenaje, luego de descontar los caudales captados y agregar los caudales vertidos a la oferta natural, que es representada por un mapa de caudales. Las unidades del mapa de caudales deben ser m³/s (metros cúbicos por segundo); en el caso de los caudales captados y vertidos, al usuario se le ofrece la posibilidad de elegir dos tipos de unidades: m³/s o l/s (litros por segundo).

32

El procesamiento realizado por este plug-in es tomar todos los valores de las captaciones y restárselos al mapa de caudales en la coordenada correspondiente a la captación. Por supuesto, esta operación debe propagarse a través de la red de drenaje para que efectivamente el mapa de caudal continúe mostrando la disponibilidad de agua en cualquier lugar sobre una corriente. El proceso con los vertimientos es análogo al de las captaciones con la única diferencia de que los valores del caudal vertido se suman al mapa de caudales. El mapa de caudales al que se le realizarán los cálculos de captaciones y vertimientos es hallado a través de una resta de un mapa de caudales en general y un mapa de caudales ecológicos; esto con el objetivo de garantizar cierta cantidad del caudal de las corrientes con fines ecológicos.

Figura 41. Activación del módulo de disponibilidad hídrica

Para activar el módulo de disponibilidad hídrica podemos dirigirnos hasta el menú [HidroSIG->Hidrología], y seleccionar la opción Disponibilidad hídrica; o bien hacer clic sobre el acceso directo que se encuentra en las barras de herramientas. Ambas opciones tienen el mismo efecto: lanzar el panel de disponibilidad. Este panel es un asistente que define todos los pasos necesarios para llevar a cabo el cálculo del mapa de disponibilidad hídrica. El asistente ilustra cada uno de los pasos datos requeridos para hacer el procesamiento. El primero de esos pasos es seleccionar el mapa de direcciones superficiales de drenaje, el mapa de caudales ecológicos y un mapa de caudales en general del que se partirá para generar un mapa de disponibilidad (Figura 43.). Los mapas pueden ser elegidos de las capas vectoriales en el Legend de MapWindow, o desde un dispositivo de almacenamiento; a través del panel mostrado en la 35.

33

Figura 42. Selección de mapas para disponibilidad hídrica.

El siguiente paso consiste en seleccionar un shapefile guardado en disco que contenga las captaciones (Figura 44.). Las captaciones deben tener tres características: un campo de tipo cadena de texto con el nombre de la captación, un campo de tipo real (número de punto flotante) con el valor del caudal de la captación y además, se debe especificar las unidades del caudal de la captación (m³/s o l/s). Es necesario especificar que campos corresponden a estos valores, por esta razón una vez seleccionado el shapefile se despliega un formulario que permite hacer dicha selección (Figura 45.).

Figura 43. Disponibilidad, paso1. Recolección de mapas.

34

El paso siguiente es muy similar al anterior. El objetivo es seleccionar un shapefile que contenga los vertimientos (Figura 46.). El shapefile de vertimiento debe cumplir con las mismas características que el shapefile de captaciones: debe tener un campo para el nombre, un campo para el valor del caudal del vertimiento y la especificación de las unidades de dicho caudal.

Figura 44. Disponibilidad hídrica, paso 2. selección de las captaciones.

Figura 45. Panel de selección de campos para captaciones o vertimientos.

El último paso de este asistente consiste en seleccionar donde se guardará el mapa de disponibilidad con la información de caudal aportado por los vertimientos y captaciones (Figura 47.). Al iniciar el proceso una barra de progreso informa sobre los avances de la

35

operación.

Si no se puede llevar a cabo por completo el cálculo del mapa de

disponibilidad hídrica; el sistema mostrará un mensaje con el informe del suceso, identificando que captaciones o vertimientos no se pudieron procesar.

Figura 46. Disponibilidad hídrica, paso 3. selección de los vertimientos.

3.1.4

Acumulador de Flujo

El acumulador de flujo es una aplicación que elige una variable cualquiera representada por un mapa raster y acumula los valores de cada celda, moviéndose a través de la dirección de drenaje, en el área cubierta por el mapa raster de la variable.

Esta

acumulación puede hacerse de dos maneras diferentes: en la dirección de flujo (aguas abajo) y en contra de la dirección de flujo (aguas arriba). El acumulador de flujo puede activarse desde el menú [HidroSIG->Hidrología] seleccionando la opción Acumulador de flujo (Figura 48.), o haciendo clic sobre el icono que se encuentra en la barra de herramientas con el texto: Acumulador de flujo.

36

Figura 47. Disponibilidad hídrica, paso 4. Ejecución del proceso.

Figura 48. Activación del Acumulador de flujo.

La funcionalidad para acumular en o en contra de la dirección de flujo puede usarse para muchos propósitos; esta aplicación además de ofrecer una interfaz de acumulación general (para cualquier variable), se ofrece algunas funciones específicas: Acumular Áreas de drenaje, acumular distancias y cálculo de mapas de caudales medios. A cada una de estas funcionalidades se accede a través de las pestañas del panel de acumulación (Figura 49.). 3.1.4.1

Acumulación General

El acumulador general elige una variable cualquiera y acumula sus valores a través de la red de drenaje, representada por un mapa raster de direcciones superficiales de drenaje

37

(Figura 49.). Cualquier variable puede ser utilizada para este tipo de acumulación. La interpretación del resultado depende de cada usuario. Las unidades del mapa resultado serán entonces las mismas unidades de la variable de acumulación utilizada.

Figura 49. Acumulador de flujo, acumulación general.

Cada pestaña de acumulación tiene sus propios parámetros, que son requisitos para poderse llevar a cabo según el caso. Para seleccionar un parámetro, utilice los botones que se encuentran a la derecha del panel de acumulación, al hacer clic sobre el botón, se despliega un diálogo a través del cual se selecciona el parámetro (Figura 50.). Todos los parámetros para los diferentes tipos de acumulaciones son mapas raster. Los diferentes parámetros de una acumulación deben coincidir en sus cabeceras, es decir, deben tener el mismo número de filas y columnas y deben representar la misma zona geográfica; sino lo hacen el proceso no se podrá llevar a cabo satisfactoriamente (Figura 51.).

38

Figura 50. Selección de los parámetros para las acumulaciones de flujo.

Una vez se haya seleccionado el parámetro el ícono en la parte izquierda con forma de ‘X’ roja se trasformará en un signo de aceptación verde, indicando que el parámetro fue configurado con éxito. Una vez que todos los parámetros hayan sido configurados se podrá proceder a realizar la acumulación esperando que el sistema de un aviso una vez haya terminado (Figura 52.).

Figura 51. Mensaje de advertencia, la cabecera de los mapas no coincide.

39

Figura 52. Mensaje de finalización del proceso de acumulación.

3.1.4.2

Acumulación de Áreas

La función del acumulador de áreas (Figura 53.) toma un mapa de direcciones superficiales de drenaje y crea otro mapa con las mismas dimensiones, tal que en cada celda el valor es igual a la suma de las áreas de las otras celdas, que directa o indirectamente drenan a ella. Visto de otra manera, en cada celda, está el área de la cuenca trazada en las coordenadas del centro de dicha celda. Las unidades de área serán km², es importante que el mapa de direcciones de drenaje esté debidamente proyectado para realizar adecuadamente la conversión de tamaño de celda (cellsize) hacia unidades de área. Cuando se quieren cambiar los parámetros introducidos para una acumulación, el botón marcado como Limpiar parámetros, ofrece la función en regresar al acumulador a su estado inicial.

40

Figura 53. Acumulador de flujo, acumular áreas.

3.1.4.3

Cálculo del Mapa de Caudales Medios

Para realizar este cálculo se debe disponer, aparte del mapa de direcciones de drenaje superficial (cómo en todo tipo de acumulación), de los mapas de precipitación, evapotranspiración y rocío (de ser tenido en cuenta) sobre la zona de interés (Figura 54.). La función de este acumulador es hacer un balance hidrológico de largo plazo en cada celda del mapa resultante, de manera que se obtenga el caudal aportado por cada píxel en el mapa raster. Estos valores de caudal medio se acumulan a través de la red de drenaje logrando construir un mapa que indique el caudal medio en cada punto del mapa, teniendo en cuanto cuánta agua fue aportada por las celdas, que directa o indirectamente drenan a la celda a la que corresponde el punto seleccionado. Es importante establecer que el acumulador asumirá que las unidades de los valores de los mapas de precipitación

41

y evapotranspiración están dados en milímetros (mm/año), y que el cálculo del caudal se entregará en metros cúbicos por segundo (m³/s).

Figura 54. Acumulador de flujo, cálculo del mapa de caudales medios.

3.1.4.4

Acumulador de Distancias Hasta la Salida de la Cuenca

Este acumulador empieza a recorrer la red de drenaje midiendo (acumulando) las distancias que existen desde una celda cualquiera (representando el punto como el centro de la celda) y la salida de una cuenca trazada previamente. La acumulación se hace siguiendo el mapa de direcciones superficiales de drenaje (Figura 55.), sin embargo los valores que se encuentran por fuera de la región de valores “válidos” en la red de drenaje tendrán un valor de acumulación de ‘0’, mientras que los que se encuentran en un rango válido tendrán un valor acumulado en la red de drenaje. Es decir, las celdas que no son de red de drenaje no suman distancias y no acumulan; las que sí lo son acumulan la

42

distancia hasta el centro de la celda a la que drenan. Para hacer posible y lógico este cálculo la acumulación se realiza en contra de la dirección de flujo (aguas arriba). Las distancias dentro del mapa resultado tendrán unidades que dependerán de la proyección del mapa de direcciones, esto es: si el mapa de direcciones usa coordenadas planas, entonces las distancias en el mapa resultado estarán dadas en metros (m), pero si el mapa de direcciones utiliza coordenadas geográficas, las distancias estarán dadas en grados.

Figura 55. Acumulador de flujo, Acumulador de distancias a la salida de la cuenca.

43

3.2 3.2.1

Herramientas Operativas Calculadora de Mapas Raster

Esta herramienta permite realizar diversas operaciones entre valores escalares y mapas raster (grid), generando nuevos datos o creando nuevos mapas, ya sea con las capas abiertas en MapWindow o desde disco. 3.2.1.1

Funcionalidad del plug-in

Para utilizar este plug-in se agregó al menú [HidroSIG->Herramientas operativas] un nuevo ítem con el nombre “Calculadora de mapas raster” y un nuevo botón a la barra de herramientas (Figura 56.).

Figura 56. Botones y menús del plug-in Calculadora de mapas raster

Como se muestra en la Figura 57., la interfaz gráfica inicial está compuesta por tres regiones, la región 1 es el área en donde aparecerá la expresión de la operación a realizar, la cual puede formarse usando las teclas de la calculadora o el teclado del computador. La región 2, es el área donde aparecen los mapas, con los cuales se pretende operar; éstos son listados automáticamente en la calculadora desde el Legend de MapWindow; es decir, todas las capas abiertas en MapWindow cuyo tipo sea “grid” serán cargados a la calculadora. Además, es posible agregar mapas a esta región utilizando el menú [Archivo->Abrir Grid] y seleccionando la ubicación del mapa en la unidad donde está almacenado.

44

Figura 57. Calculadora de mapas raster clásica

1

Teniendo en cuenta que el nombre que se asigna a cada mapa, en la lista de mapas para operar con la calculadora, es la propiedad Name que MapWindow asigna a las capas (la cual no es necesariamente igual al nombre de archivo), las operaciones entre capas con el mismo nombre no están definidas. Por lo tanto al cargar los mapas a la calculadora, esta agrega un número consecutivo a las diferentes capas cuya propiedad Name sea idéntica, modificando esta última, pero sin cambiar el nombre original del archivo. La región 3 representa el panel que incluye las operaciones básicas posibles de realizar en la calculadora, además, incluye las operaciones booleanas, para realizar comparaciones entre mapas y/o escalares. El menú Ver, despliega las opciones clásica y científica, estas opciones permiten visualizar y tener la funcionalidad de la calculadora que se muestra en la Figura 57. y Figura 58. respectivamente.

45

Figura 58. Calculadora de mapa raster científica

En la Figura 58. se pueden observar dos paneles: la región 4 que contiene las operaciones típicas de una calculadora científica; valores absolutos, logaritmos, funciones trigonométricas, etc. La región 5 permite realizar cálculos estadísticos con los datos del mapa. Al realizar los cálculos entre mapas que tengan diferente tamaño, resolución o georeferenciación, basta con que tengan un área en común para que la operación se pueda realizar. Precisamente para poder realizar el cambio en la resolución, se agregó a la calculadora el menú [Configuración] en el cual se puede elegir el método de remuestreo que se quiere utilizar. Las opciones son: método del Vecino Cercano (opción por defecto) y el método lineal. Cuando los resultados son numéricos, estos se muestran en la región 1, pero cuando son mapas, se muestra la ventana de la Figura 59.. Si el resultado de una operación es un mapa, la coherencia de las unidades del mapa resultado es responsabilidad del usuario al elegir los mapas para operar y los operadores entre ellos. Como se puede apreciar, el usuario tiene la opción de elegir que el mapa se muestre en el visualizador de mapas de MapWindow, se guarde en disco o que se haga ambas cosas. En el primer caso se habilita el cuadro de texto Nombre en donde el usuario asigna la propiedad Name, que llevará la capa al ser agregada al visualizador de MapWindow y a la

46

calculadora, que al final tendrá el carácter “~”, esto indicará al usuario que este mapa no se encuentra en disco. Cuando se selecciona la segunda opción se habilita el campo dirección y el botón buscar, que al ser pulsado despliega un cuadro de dialogo para guardar el mapa. El usuario debe seleccionar la ruta, asignarle un nombre y el formato de guardado al grid resultante; en este caso el mapa simplemente se carga a la calculadora sin cargarse al Visualizador de MapWindow. Finalmente, cuando el usuario selecciona las dos opciones, se le habilitan las opciones Nombre y Dirección y el mapa se guarda en disco, se agrega en el Visualizador de MapWindow y se carga en la calculadora.

Figura 59. Mapa resultante

Los mapas disponibles para ser empleados en por la calculadora de mapas pueden estar cargados así: desde el Legend de MapWindow, cargados desde disco o cargados de manera temporal. En la Figura 60., MDE-Sinú y MDE-SanJorge se encuentran en el primer estado pues están tanto en el Legend de MapWindow como en la calculadora. Direcciones_drenaje_sinú está en el segundo estado pues solo está en la calculadora y no en el Legend; y por último SinúMay500msnm~ está en el tercer estado pues no se encuentra guardado en disco y termina con el carácter ‘~’. SinúMay500msnm~ fue un mapa resultado, después de hacer la operación mostrada en la región 1 cuyo objetivo fue observar cuáles regiones del valle del Sinú están por encima de los 500 msnm 2, resultado para el que se seleccionó la opción Mostrar Layer. La calculadora tiene un Menú ¿contextual? que permite, Remover y/o Renombrar una capa; además de Salvar o Agregar al visor de MapWindow.

2

Msnm: Metros sobre el nivel del mar.

47

Figura 60. Tipos de mapas en la calculadora de mapas raster

El usuario debe guardar los mapas temporales mientras la calculadora esta activa, de lo contrario estos se perderán al cerrarse. 3.2.1.2

Uso de cada una de las operaciones

Como los argumentos para las operaciones son números o mapas se especifica a continuación el argumento para cada caso. Se recuerda que el nombre de los mapas va entre corchetes; al hacer doble clic sobre él, la calculadora lo pone en la barra de fórmulas, pero si en algún momento se quiere hacer desde el teclado, es importante tener esto en cuenta.

48

A continuación se explican las funciones de los paneles mostrados en las Figura 57 y 58. Panel 5 Los botones ubicados en el panel 5, son cálculos estadísticos, su argumento debe ser un mapa y su resultado es un escalar. “Prom” es el promedio de los datos de un mapa, “S" es la desviación estándar, “asim” es la asimetría de los datos, “Kurt” es la kurtosis de los datos, “Total” es la sumatoria de los valores de los datos en el mapa, sin tener en cuenta el valor faltante; y finalmente “# Datos” es el número de datos en el mapa sin tener en cuenta el valor faltante. Panel 4 Las operaciones Abs (Valor absoluto), Exp (Exponencial), Ln (Logaritmo Natural), Log (Logaritmo Base 10), Sin (Seno), Cos (Coseno), Tan (Tangente), Asin (Seno Inverso), Acos (Coseno Inverso), Atan (Tangente Inversa), Sqrt (Raíz Cuadrada), Sinh (Seno Hiperbólico), Cosh (Coseno Hiperbólico), Pow (Potencia), Max (Máximo) y Min (Mínimo), reciben en cualquiera de sus argumentos, tanto escalares como mapas. Las operaciones Sin, Cos y Tan reciben como argumento, ángulos en radianes. Panel 3 Las operaciones de sumar, restar, multiplicar y dividir son bastante intuitivas y admiten cualquier tipo de argumento numérico. Booleanas Mayor (>), menor (=), menor o igual (Herramientas operativas] y seleccione la opción Convertidor de direcciones de drenaje. El panel del convertidor de mapas de direcciones mostrado en la Figura 62. debe recibir como parámetros las rutas en disco del mapa con el sistema de direcciones de origen y una ruta destino para el mapa que resultará de la conversión. La lista desplegable de la parte superior del panel ofrece los tipos de conversiones que son soportadas por el convertidor.

50

Figura 62. Panel principal del convertidor de mapas de direcciones.

Como ejemplo ilustrativo se muestran en la Figura 63. y Figura 64. dos sistemas de direcciones de drenaje comunes. 7

8

4 1

9 6

2

3

Figura 63. Sistema utilizado por HidroSIG

4

3

5 6

2 1

7

8

Figura 64. Sistema utilizado por MapWindow (D8)

3.2.3

Integrador Sobre Polígonos

El Integrador sobre polígonos (Figura 65.) es una herramienta que analiza los valores de un mapa raster que se encuentran dentro del área comprendida por un polígono cualquiera. Además de también extrae algunos valores inherentes al polígono y a su sistema de georeferenciación. Los valores que son el resultado del análisis del polígono sobre el mapa son: la media ponderada, el valor máximo y mínimo de la muestra

51

analizada. Los datos que pertenecen a la forma y ubicación espacial del polígono son: Área, perímetro y centroide de masa. Un valor adicional es agregado al conjunto de datos calculados por el integrador, denominado “Integración” corresponde a la suma de los valores del mapa al interior del polígono.

Figura 65. Menú y botón del integrador de polígonos

Para utilizar este plug-in se agregó al menú [HidroSIG->Herramientas operativas] un ítem con el nombre “Integrador sobre polígonos” y un nuevo botón a la barra de herramientas. Para hacer una integración primero se debe seleccionar el shapefile que contiene el polígono (Figura 66.) que define el área de integración; luego de lo cual sus propiedades son calculadas y mostradas inmediatamente en la zona del panel integrador marcada como “Propiedades del polígono”.

52

Figura 66. Regiones del integrador de polígonos

El siguiente paso es seleccionar en la lista desplegable el mapa raster sobre el que se quiere realizar la integración.

Los mapas que aparecen en esta lista desplegable

provienen del Legend de MapWindow. Finalmente, al presionar el botón, integrar, la aplicación recorre el mapa obteniendo los valores necesarios y hace los cálculos pertinentes para luego mostrar los resultados en el panel de resultados de la integración. La Figura 67. muestra un ejemplo de un proceso de cálculo finalizado.

53

Figura 67. Ejemplo de resultados arrojados en el integrador de polígonos

3.2.4

Corrección de Puntos Hacia la Red de Drenaje

Muchas veces los modelos geográficos como los MDT no coinciden exactamente con puntos geográficos medidos en trabajos de campo; esto debido a la incertidumbre de los instrumentos de medición, interpolación de los datos de los mapas o la escala de los mismo. Esta herramienta permite realizar una corrección sobre los datos levantados en campo para que coincidan con la red de drenaje del modelo. Para ello se usa la información del mapa de direcciones de drenaje de la zona de interés y un mapa binario que indica si existe o no un punto de red de drenaje en un pixel dado. Los puntos son corregidos siguiendo la dirección de drenaje desde el punto donde están actualmente hasta donde se encuentren con una celda de red de drenaje (valor 1 en el

54

mapa). Si no se encuentra red para un punto, este es eliminado en el conjunto de puntos resultante. Para empezar a utilizar el plug-in hay que dirigirse hacia el menú principal de HidroSIG, buscar la sección de Herramientas operativas y hacer clic en el menú etiquetado como: Corrector de puntos hacia la red de drenaje. Esta acción activará la interfaz principal del plug-in, que se muestra en la Figura 68..

Figura 68. Interfaz gráfica para la corrección de puntos

En la interfaz principal se destacan dos secciones; la primera comprende los elementos marcados como 1, 2 y 3 que corresponden a los parámetros necesarios para el funcionamiento del plug-in (la corrección de los puntos). Estos parámetros son: (1) Un shapefile con geometría de puntos que debe contener cada uno de los puntos que se quiere corregir; (2) una red de drenaje binaria donde 1 represente la presencia de la red y 0 lo contrario, (3) un mapa de direcciones de flujo en el formato de HidroSIG explicado en la Figura 63..

55

Los componentes de la interfaz para cada parámetro permiten seleccionar el archivo donde se encuentran los datos desde una ubicación en el disco duro o alguna otra unidad de almacenamiento. La segunda sección de la interfaz del corrector de puntos comprende los elementos 4 y 5. Con 4 se selecciona donde se quieren almacenar los resultados del proceso de corrección de la misma forma en que se seleccionaron los parámetros. Con 5 se inicia el proceso cuyo progreso puede ser medido con la barra de herramientas de la parte inferior de la interfaz. Una vez que el proceso ha finalizado muestra el cuadro de dialogo de la Figura 69. para alertar al usuario, y la barra de herramientas se restablece.

Figura 69. Diálogo de corrección completada.

3.2.5

Perfilador

El Perfilador es una herramienta que permite obtener perfiles de un mapa raster para diferentes poli-líneas existentes un archivo “.shp”. Para utilizar este plug-in se agregó al menú [HidroSIG->Herramientas operativas] un ítem con el nombre “Perfilador” y un nuevo botón a la barra de herramientas (Figura 70.).

Figura 70. Menú y botón del perfilador

56

Para obtener un perfil primero se debe seleccionar el shapefile que contiene la poli-línea base sobre la cual se desea extraer el perfil (ver Figura 71.); luego debe seleccionarse el campo del shape con el cual se desean identificar los perfiles extraídos y finalmente el mapa raster que se le desea extraer el perfil.

Figura 71. Campos del perfilador

Una vez seleccionados lo elementos se da clic en el botón “Extraer perfil” mostrado en la Figura 71.. Como resultado se obtiene un gráfico que simboliza el perfil extraído del raster (ver Figura 72.), una pestaña en la cual se puede cambiar el campo que identifica cada perfil y un botón que permite exportar le perfil a un archivo “.csv”.

Figura 72. Perfiles

57

3.2.6

Editor de Mapas Raster

Permite modificar manualmente los valores de un mapa raster que esté cargado en los Layers de MapWindow. El plug-in permite cambiar los valores de celdas seleccionadas individualmente, o bien permite la asignación de un nuevo valor a un conjunto de celdas que se encuentren en un rango de valores válidos en el mapa raster. Adicionalmente, el plug-in también permite cambiar el valor asignado como NO DATA VALUE dentro del mapa. Para comenzar a utilizar el plug-in hay que dirigirse hacia el menú [HidroSIG>Herramientas operativas] y hacer clic sobre el ítem Editor de mapas raster. El menú desplegará la interfaz principal que se muestra en la Figura 73.. El componente actuará únicamente sobre el mapa raster que estuviese seleccionado al momento de activar el plug-in; si se desea modificar los valores de otro mapa raster, se debe cerrar la interfaz, seleccionar el nuevo mapa y luego re-activar la interfaz del editor.

3.2.6.1

Edición valor por valor

Con esta herramienta podemos seleccionar puntos individuales del mapa raster y cambiar su valor arbitrariamente. Para ello se escoge la opción “Seleccionar puntos” en la interfaz principal y se hace clic sobre el punto del mapa al cual se le quiere cambiar el valor. Las coordenadas y valor de la celda aparecerán en la interfaz donde podrá modificarse su valor. Para que los cambios tengan efecto se debe presionar el botón “editar” que se encuentra en la sección inferior de la interfaz. Allí también se encuentran dos opciones relacionadas con la edición: La primera, al ser marcada realizará la edición sobre una copia del mapa, de lo contrario los cambios se aplicarán en el mapa original; la segunda opción se activa sólo si la primera está seleccionada, y su funcionalidad consiste en agregar a los Layers la copia del mapa que fue modificado.

58

Figura 73. Interfaz principal del editor de mapas raster.

3.2.6.2

Edición por rango

Esta opción permite seleccionar un grupo de celdas que se encuentran entre determinado rango de valores y asignarles a cada una el mismo valor. Para hacerlo se debe seleccionar la opción “cambiar valor” o “cambiar valores en un rango”. La primera

59

selecciona todas las celdas cuyo valor sea igual al parámetro “Valor actual” (ver interfaz Figura 73.) y lo cambia por el valor al asignado al parámetro “Nuevo valor”. La segunda opción procede de manera similar; sin embargo, no se debe seleccionar un único valor como criterio para la selección de las celdas, sino un par de ellos para determinar un rango. Como en la opción Edición valor por valor es necesario presionar el botón editar para guardar los cambios. 3.2.6.3

Cambiar valor faltante

Esta opción remplaza el dato asignado como valor faltante en el mapa (NO DATA VALUE) por un nuevo valor ingresado por el usuario. Una vez modificada la vista del mapa se actualiza para reflejar los cambios. Para cambiar el valor de los datos faltantes hay que activar la opción “Cambiar valor faltante”, ingresar el nuevo valor faltante y presionar el botón “Editar” como en los casos anteriores para guardar las modificaciones en el mapa. 3.3

Bases de Datos

El explorador de bases de datos es el plug-in que realizará la conexión con una fuente de datos y permite la interacción gráfica con los mapas allí almacenados. Por otro lado el creador y editor de bases de datos permitirá construir nuevas bases de datos con información proporcionada por los usuarios. Estos plug-ins han sido agredaos al menú HidroSIG en el ítem “Bases de datos” (M1) dentro del cual se encuentran las opciones: “Conectar/Desconectar (M2)”, “Editar (M3)” y “Explorar datos (M4)”. También se agrega un nuevo botón (B1) a la barra de herramientas con la misma funcionalidad de M4 y un botón (B2) con la misma funcionalidad de M3 (ver Figura 74.).

Figura 74. Menús y botones del Explorador de base de datos

60

3.3.1

Explorador de bases de datos

3.3.1.1

Conectar/Desconectar

Para empezar a explorar la información almacenada en una base de datos es necesario conectarnos primero a ella. Esta conexión se realiza a través del panel de la Figura 75.a que se activa con el menú (M2) descrito anteriormente en la Figura 74.. El panel de conexión posee una lista desplegable en su parte superior. Está lista representa los diferentes tipos de base de datos con los que un usuario podrá establecer una conexión. Los tipos de bases de datos son las diferentes estructuras que diferentes corporaciones, empresas o software utilizan para almacenar sus datos, por ejemplo las geodatabases de ArcGis o los MapServers. En el resto de este manual llamaremos a estos tipos de fuentes de datos: proveedores de fuentes de datos, o simplemente proveedores. La lista de los parámetros que el usuario debe proporcionar para poder crear o conectarse a una fuente de datos se muestran en la parte inferior de la Figura 75.a y varían dependiendo del proveedor seleccionado. Una vez ingresados los parámetros de conexión, se debe presionar el botón “Conectar”. El software informará con un cuadro de diálogo si la conexión se realizó correctamente o si hubo algún problema. La desconexión de una fuente de datos se realiza a través del panel de la Figura 75.b que es activado también desde el menú (M2) y seleccionando la pestaña “Desconectar”. Para realizar la acción basta seleccionar la fuente de datos, y hacer clic en el botón “Desconectar”. El software informará con un cuadro de diálogo si el proceso se realizó correctamente o si hubo algún problema. Es posible conectarse a varias fuentes de datos al tiempo, repitiendo el proceso que se acaba de indicar con cuantas bases de datos se tengan.

61

a) Interfaz de conexión y selección del proveedor

b) Interfaz de desconexión de una base de datos

de fuentes de datos Figura 75. Interfaces de conexión y desconexión a bases de datos.

3.3.1.2

Visualizar datos

Explorar datos (Figura 76.) está compuesto por tres regiones. En la región 1, aparece el árbol con la clasificación por componentes de los mapas almacenados en la base de datos para cada una de las conexiones activas. Este puede ser extendido a medida en que se seleccionan los ítems, hasta llegar a cada mapa. El objetivo de esta estructura es que cada usuario pueda ver de una manera organizada la información contenida dentro de la base de datos. Para visualizar los ítems del árbol como capas (layers) de MapWindow hay que hacer doble clic en cada elemento y esperar que sea cargado. La región 2 muestra la información complementaria de los mapas seleccionados en el árbol de la región 1. A modo de ejemplo, en la Figura 76., se seleccionó el mapa “Modelo digital de elevación – Río Sinú” y en la región 2 se muestra la información del mismo: Tipo: grid; Región: Córdoba, Colombia; Resolución: 92m; Unidades: m3/s; y Proyecto fuente: Simulación de la calidad del agua y Reglamentación. En la región 3 del panel, hay dos opciones, “Conectar/Desconectar una fuentes de datos” y “Exportar”. La primera abre la ventana de conexiones que se mostró y explicó en el numeral 3.3.1.1. La segunda le permite al usuario extraer de la base de datos los mapas que se muestran en el explorador. Para esto se selecciona el mapa deseado y hace clic sobre el botón Exportar, luego elige el directorio de destino del mapa (Figura 77.).

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Figura 76. Explorador de base de datos

Figura 77. Exportar mapa

3.3.2

Creador y editor de bases de datos

Este aplicativo permite crear bases de datos nuevas a partir de información almacenada en un disco duro o en algún dispositivo de almacenamiento. Adicionalmente, permite

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organizar dicha información para que sea presentada de manera clara y estructurada en el explorador de datos explicado en el numeral 3.3.1.

Figura 78. Panel editor de bases de datos

Antes de modificar cualquier base de datos es necesario conectarse a ella, ya sea creando una nueva o conectándose a una existente. Las conexiones a las diferentes bases de datos se realizan como fue explicado en el numeral 3.3.1.1; sin embargo, a través del editor de bases de datos también se puede hacer la conexión a una base de datos existente, además de la creación de una nueva. Al activar el editor a través del botón B2 o el menú M3 presentados anteriormente en la Figura 74., se abre el panel principal del editor de bases de datos.

En la parte superior izquierda del panel se

encuentra una lista desplegable con las opciones “conectar a una base de datos” y “crear una nueva base de datos”; Al elegir una de las dos opciones aparece el panel de la Figura 79., preparado para conectar con la fuente de datos o crearle según se haya elegido.

64

Si la conexión es establecida con éxito la estructura de la información aparecerá en el panel a la izquierda del panel editor; y en caso de que haya ocurrido algún error durante el proceso de conexión, un mensaje emergente alertará al usuario sobre las posibles causas que provocaron el fallo.

Los botones señalan la diferencia

entre

funcionalidad

la de

creación y conexión a la base de datos.

Figura 79. Panel de conexión a la fuente de datos.

Una vez que se haya establecido la conexión satisfactoriamente, el nombre de la fuente de datos aparecerá seleccionado en la lista desplegable que antes sólo contenía las opciones para crear o desconectar. Al escoger una u otra base de datos de la lista el panel que contiene el esquema de información se actualizará para mostrar el que corresponde a la base de datos escogida (Figura 80.).

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Figura 80. Esquema de los datos / Conexión satisfactoria

El panel editor no sólo permite manipular las conexiones de fuentes de datos; su función fundamental es facilitar el proceso de adición y supresión de información según las necesidades del usuario. Existen cuatro tipos de información que son relevantes para el editor: Mapas raster, capas vectoriales, sitios y estaciones de medición (capas vectoriales que pueden almacenar series de tiempo).

Cada uno de estos tipos de datos tienen

características individuales y es por esto que todas las funciones de modificación para ellos se han dividido en cuatro pestañas en el editor: Pestaña Raster, Pestaña Vectorial, Pestaña Sitios y Pestaña Estaciones respectivamente. 3.3.2.1.1

Pestaña raster

La pestaña Raster (Figura 81.) ofrece un conjunto de herramientas para editar la información de tipo mapa raster que se encuentra en la base de datos. A través de esta pestaña se pueden agregar nuevos mapas raster a la base de datos, eliminar los que ya no son necesarios, hacer búsquedas de los mapas contenidos en una fuente de datos con ayuda de filtros y elegir cuales y como se mostrarán esos mapas en el esquema de datos.

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Figura 81. Vista general de la pestaña Raster.

En la pestaña Raster encontramos cuatro zonas principales: 

Zona 1: En esta zona podemos definir filtros para buscar mapas raster que coincidan con él. El mecanismo es el siguiente: en el campo “Filtrar por” seleccionamos el parámetro por el que deseamos filtrar y en el campo siguiente ponemos el valor del filtro. Hecho esto el botón agregar (con forma de visto bueno en la Figura 81.) validará el filtro y lo agregará a la vista de los parámetros del filtro que se encuentra inmediatamente abajo. Al presionar el botón buscar se aplica el filtro mostrándose los resultados en la zona 2.



Zona 2: En esta zona se enumeran los mapas raster que pertenecen a la base de datos y que coinciden con el filtro de búsqueda. Desde aquí se pueden arrastrar con clic sostenido hasta la categoría de destino los elementos que se desean mostrar en el esquema de información de la fuente de datos. A la izquierda de cada mapa raster

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hay una casilla de verificación que sirve para seleccionar uno o varios raster que serán borrados al presionar el botón borrar desde la zona 4. 

Zona 3: Esta zona consiste básicamente de un par de botones y un indicador de página que muestra cuantas páginas de resultados existen después de hacer una búsqueda. Hay siempre 30 mapas por página. Los botones a cada lado de la zona sirven para moverse entre las diferentes páginas de resultados.



Zona 4: En esta zona hay dos elementos, el primero es un botón que despliega un formulario auxiliar que permite introducir otros mapas raster a la base de datos. El segundo es el botón de borrado que eliminará de la fuente de datos actual los raster seleccionados en la zona 2.

A continuación se describe el proceso de inserción de mapas raster a la base de datos. Una vez que ha sido desplegado el formulario de inserción de grids o mapas raster se pueden tomar dos caminos, insertar solamente un archivo seleccionando su ubicación o seleccionar una carpeta para que todos los mapas raster que se encuentren en ella y en sus sub-carpetas sean agregados a la base de datos. Estas dos opciones se pueden ver en la Figura 82., en la región Origen de los datos. Cuando importar carpeta ha sido seleccionado se habilita el botón de la derecha con el icono de una carpeta. Al presionar este botón se obtendrá un cuadro de diálogo que nos ayudará a escoger la carpeta que queremos importar. Una vez hecho esto debemos presionar el botón importar para hacer que el sistema analice archivo por archivo dentro de la carpeta e introduzca en la fuente de datos los archivos que sean considerados como mapas raster. La barra de progreso en la parte inferior del panel da una idea de cuánto dura este procedimiento. Además sobre la barra de progreso se encuentra un campo de texto marcado con la etiqueta “Archivo” que muestra que archivo está importando la aplicación en ese instante.

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Figura 82. Formulario de inserción de mapas raster.

Análogamente se procede cuando se ha seleccionado la opción: “importar archivo”; pero adicionalmente cuando un archivo es seleccionado la zona central del panel de importación muestra los datos de la cabecera de mapa raster que es representado por el archivo. Un panel similar al utilizado para establecer los valores del filtro de búsqueda para los mapas raster, está agregado al formulario de inserción. En este los valores que fueron agregados serán asociados al grid como meta datos y podrán ser consultados en el explorador de datos que se explicará más adelante. Los metadatos agregados se ¿aplican? tanto si la importación es de toda una carpeta o desde un único archivo. Una vez que los mapas han sido importados el sistema muestra un mensaje de éxito (Figura 83.) y deja abierto el panel de inserción para repetir el proceso con otros mapas u otras carpetas.

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Figura 83. Aviso de culminación de la importación de los mapas.

3.3.2.1.2

Pestaña vectorial

La pestaña Vectorial (Figura 84.) ofrece un conjunto de herramientas para editar la información de tipo vectorial que se encuentra en la base de datos. A través de esta pestaña se pueden agregar nuevas capas vectoriales a la base de datos, eliminar las que ya no son necesarias, hacer búsquedas de las capas contenidas en una fuente de datos con ayuda de filtros y elegir cuáles y cómo se mostrarán esas capas en el esquema de datos. En la pestaña Vectoriales encontramos cuatro zonas principales: 

Zona 1: En esta zona podemos definir filtros para buscar vectoriales que coincidan con él.

El mecanismo es el siguiente: en el campo “Filtrar por” seleccionamos el

parámetro por el que deseamos filtrar y en el campo siguiente ponemos el valor del filtro. Hecho esto el botón agregar validará el filtro y lo agregará a la vista de los parámetros del filtro que se encuentra inmediatamente abajo. Al presionar el botón buscar se aplica el filtro mostrándose los resultados en la zona 2. 

Zona 2: En esta zona se enumeran las capas vectoriales que pertenecen a la base de datos y que coinciden con el filtro de búsqueda. Desde aquí se pueden arrastrar con clic sostenido hasta la categoría de destino los elementos que se desean mostrar en el esquema de datos de la fuente de datos. A la izquierda de cada capa vectorial hay una casilla de verificación que sirve para seleccionar una o varias capas que serán borrados al presionar el botón borrar desde la zona 4.

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Figura 84. Vista general de la pestaña Vectorial.



Zona 3: Esta zona consiste básicamente de un par de botones y un indicador de página que muestra cuantas páginas de resultados existen después de hacer una búsqueda. Hay siempre 30 capas vectoriales por página. Los botones a cada lado de la zona sirven para moverse entre las diferentes páginas de resultados.



Zona 4: En esta zona hay dos elementos, el primero es un botón que despliega un formulario auxiliar que permite introducir otras capas vectoriales a la base de datos. El segundo es el botón de borrado que eliminará de la fuente de datos actual las capas seleccionadas en la zona 2. A continuación se describe el proceso de inserción de capas vectoriales a la base de datos.

Como en el caso de los mapas raster se puede agregar una capa vectorial individual a la base de datos o se puede agregar toda una carpeta con múltiples capas dentro de ella.

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Para importar una capa vectorial es necesario seleccionar la opción importar archivo en la interfaz “Importar capas vectoriales”, luego el usuario debe asignar un nombre a la capa, con este nombre se guardará en la fuente de datos. Seguidamente el usuario debe buscar en el disco la ruta de la capa a importar (Figura 85.). Para importar la capa el usuario puede elegir hacerlo desde un shapefile o desde una hoja de Excel, en este último caso el usuario debe especificar el tipo de dato que tiene cada uno de los campos de la nueva capa (Figura 86.). Además de esto, se activa la lista que aparece al lado del campo Geometría para que el usuario le indique al sistema el campo en donde se guarda la geometría del shape. Finalmente el sistema mostrará una ventana de culminación para indicar si el proceso fue exitoso o no (Figura 87.). El proceso para importar una carpeta completa es similar al caso de los mapas raster explicado anteriormente; primero se seleccionan la opción importar carpeta, luego se selecciona la carpeta que contiene las capas vectoriales, y finalmente se espera hasta que el proceso termine.

Figura 85. Formulario de inserción de capas vectoriales.

72

Figura 86. Selección de tipos al importar vectoriales.

Figura 87. Aviso de culminación de la importación de las capas vectoriales.

Finalmente la ventana de inserción queda abierta para repetir el proceso con otras capas vectoriales. 3.3.2.1.3

Pestaña sitios

La pestaña sitios (Figura 88.), es el lugar del Editor de la base de datos destinado para editar cada uno de los elementos de las capas vectoriales. Como se puedo apreciar, en la pestaña “vectoriales”, los ítems de la zona 2 eran capas. Esta pestaña de sitios es la especialización de la capa “vectoriales” ya que aquí se parte

73

de una capa vectorial y se visualizan todos los shapes de esta para ser editados, agregados y/o borrados. La pestaña se divide básicamente en 5 zonas así: 

Zona 1: En esta zona es posible apreciar una lista, es aquí en donde aparecerán todas las capas vectoriales de manera que el usuario pueda elegir una para su respectiva edición.



Zona 2: En esta zona se pueden definir filtros para buscar shapes que coincidan con él. El mecanismo es el siguiente: en el campo “Filtrar por” seleccionamos el parámetro por el que deseamos filtrar y en el campo siguiente ponemos el valor del filtro. Hecho esto el botón agregar validará el filtro y lo agregará a la vista de los parámetros del filtro que se encuentra inmediatamente abajo. Al presionar el botón buscar se aplica el filtro mostrándose los resultados en la zona 3. Los ítems de la lista Filtrar por, son dinámicos, es decir, se listan dependiendo de los campos que tenga la capa seleccionada en la zona 1.

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Figura 88. Vista general de la pestaña Sitios.



Zona 3: En esta zona se muestran todos los sitios contenidos en la capa seleccionada en la zona 1 y que coinciden con el filtro de búsqueda. Al final de cada fila de la tabla, aparece el botón “Editar Binarios”, que permite editar aquellos campos que no pueden ser visualizados en una celda como los son las imágenes y los videos, entre otros, a quienes en las celdas se les ha asignado una imagen para indicar que se trata de campos binarios. En esta zona es posible editar los valores de los sitios haciendo doble clic sobre estos y asignando el valor deseado.



Zona 4: Esta zona consiste básicamente de un par de botones y un indicador de página que muestra cuantas páginas de resultados existen después de hacer una búsqueda. Hay siempre 30 sitios por página. Los botones a cada lado de la zona sirven para moverse entre las diferentes páginas de resultados.

75



Zona 5: En esta zona hay tres elementos, el primero es el botón de agregar que le posibilita al usuario agregar un nuevo sitio; para esto el sistema le indica que ingrese la geometría y seguidamente este será ingresado a la fuente de datos y a la vista. El segundo, el botón eliminar, borrará de la fuente de datos y de la capa vectorial actual todos los sitios seleccionados en la Zona 3. Finalmente el botón Agregar desde archivo despliega un formulario auxiliar que permite introducir otros sitios a la capa vectorial actual

A continuación se describe el procedimiento para agregar nuevos sitios simultáneamente a la capa seleccionada. Al abrirse el formulario que posibilita agregar varios sitios (Figura 89.) simultáneamente, el usuario debe indicar la ruta del documento en Excel que contiene los nuevos sitios, cuál es el campo que contiene la geometría y cuál es el indicador del sitio. Igualmente el usuario tiene la posibilidad de explorar las diferentes hojas del libro para elegir adecuadamente la que contiene los sitios a ingresar.

Figura 89. Agregar sitios a una capa existente

Los nuevos sitios a ingresar deben estar en una hoja de Excel y los campos deben coincidir exactamente con los de la capa vectorial. - Cuando se quiere agregar un nuevo sitio a una capa existente: El usuario debe ubicarse en la capa deseada de la lista mostrada en la región 1, de la Figura 88.. Seguidamente hacer clic en el botón “Agregar sitio”. Podrá especificar las coordenadas X, Y y Z (opcional) de un nuevo sitio en la ventana mostrada en la Figura

76

90.. Para agregar la información restante puede realizarlo directamente sobre la tabla de la región 3 de la Figura 88..

Figura 90. Agregar Nuevo Sitio.

3.3.2.1.4

Pestaña estaciones

El editor de estaciones (Figura 91.) le posibilita al usuario agregar nuevos sitios de medición, eliminarlos o editar la información asociada a estos, incluyendo las series temporales. Como las anteriores pestañas, esta se encuentra dividida en 5 zonas: 

Zona 1: En esta zona el usuario puede seleccionar la capa de estaciones cuya información desea visualizar o modificar. Si la base de datos aún no contiene capas de estaciones, es posible agregar nuevas haciendo clic sobre el botón “Nueva Capa”. El procedimiento para agregar la nueva capa es explicado más adelante.



Zona 2: En esta zona se pueden definir filtros para buscar estaciones que coincidan con él. El mecanismo es el siguiente: en el campo “Filtrar por”, seleccionamos el parámetro por el que deseamos filtrar y en el campo siguiente ponemos el valor del filtro. Hecho esto el botón agregar validará el filtro y lo agregará a la vista de los parámetros del filtro que se encuentra inmediatamente abajo. Al presionar el botón buscar se aplica el filtro mostrándose los resultados en la zona 3. Los ítems de la lista “Filtrar por”, son dinámicos, es decir, se listan dependiendo de los campos que tenga la capa de estaciones seleccionada en la zona 1.

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Figura 91. Vista general de la pestaña Estaciones.



Zona 3: En esta zona se muestran todas las estaciones contenidas en la capa seleccionada en la zona 1 y que coinciden con el filtro de búsqueda. Los campos binarios de la estación no son mostrados en la celda por lo que se asigna una imagen para su fácil identificación. Al final de cada fila de la tabla, aparece el botón “Editar Evento”, que permite editar las series asociadas a la estación. En esta región es posible editar los valores de las estaciones haciendo doble clic sobre estos y asignando el valor deseado.



Zona 4: Esta zona consiste básicamente de un par de botones y un indicador de página que muestra cuantas páginas de resultados existen después de hacer una búsqueda. Hay siempre 30 estaciones por página. Los botones a cada lado de la zona sirven para moverse entre las diferentes páginas de resultados.

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

Zona 5: En esta zona hay tres elementos, el primero es el botón de agregar que le posibilita al usuario agregar una nueva estación; para esto el sistema le indica que ingrese la geometría y el identificador de la estación y seguidamente este será ingresado a la fuente de datos y a la vista. El segundo, el botón eliminar, borrará de la fuente de datos y de la capa de estaciones actual todas las estaciones seleccionadas en la zona 3. Finalmente el botón Agregar desde archivo despliega un formulario auxiliar que permite introducir otras estaciones a la capa de estaciones actual

Los diversos procesos de inserción de estaciones se explican a continuación. - Cuando se quiere agregar una capa de estaciones con sus respectivas series asociadas: Para vincular información de series de tiempo a capas vectoriales en HidroSIG, este se apoya en la estructura de datos XML. Un .XML es un lenguaje de etiquetas utilizado como un estándar para el intercambio de información estructurada entre diferentes plataformas. Se puede usar en bases de datos, editores de texto, hojas de cálculo y casi cualquier cosa imaginable (Tomado de http://es.wikipedia.org). En la Figura 92. se muestra la estructura XML para una serie de caudales con resolución diaria. Cuando se dispone de nueva información hidroclimática y ambiental, y ésta quiere llevarse a una base de datos de HidroSIG, debe llevarse dicha información a formato XML. Para realizar el proceso de migración de nuevas capas de estaciones, el usuario debe tener la información de la siguiente manera: 

Tener un archivo .xls en donde tenga la información asociada a cada estación, como se muestra en la Figura 93..



Es necesario que haya por lo menos un campo único de tipo entero que actúe como identificador del sitio. En la Figura 93., los datos tienen como identificador único el campo resaltado en rojo, “id_Site”.

79

Figura 92. Estructura de datos XML

Figura 93. Ejemplo hoja de excel con estaciones a importar.

Figura 94. Ejemplo directorio con estaciones a importar.

80



En el archivo .xls debe haber un campo que contenga la geometría de la estación, esta debe estar escrita en el formato: POINT(x y z), de no tener elevación, simplemente POINT(x y).



Por otro lado, en una carpeta, debe tener todos los archivos .xml con las series temporales asociadas a cada estación. El nombre de cada archivo .xml debe empezar con el identificador único de la estación a la que está asociado, seguido por un guión bajo y luego el nombre que se desee. Por ejemplo, con respecto a la Figura 93., supongamos que la estación cuyo identificador único es 3, tiene asociadas dos series, una de precipitación y otra de calidad de agua. En tal caso, el usuario debe tener un archivo .xml por cada serie, que se podrían llamar así: 3_Precipitación_total.xml y 3_Calidad de agua.xml.



En el archivo .xls debe haber una columna con parte del nombre que llevará la carpeta que contiene las series. En la Figura 93., esta columna se llama XML_Data.



El archivo .xls y la carpeta con los archivos .xml deben estar en el mismo directorio. Además el nombre de la carpeta que contiene los archivos xml debe estar compuesto por el nombre del archivo .xls y el nombre de la columna dada en la viñeta anterior, así: _. En la Figura 94. se puede ver que el archivo .xls se llama “estación.xls”, así, el nombre de la carpeta que contiene los archivos .xml, debe llamarse estacion_XML_Data, como se muestra en esta misma figura.



Análogamente el usuario puede ingresar otros tipos de datos como imágenes, realizando el proceso de nombrado y asociación a las estaciones, tal como se hace con las series. Así, por ejemplo en la Figura 93. y la Figura 94. se creó un campo en el archivo .xls llamado Image y se creó una carpeta con el nombre estacion_Image en donde están las imágenes que se van a importar.

Ya con la información organizada, se procede a ingresarla a la base de datos. Para esto el usuario debe hacer clic en el botón Nueva Capa, situado en la región 1 de la Figura 91., luego de esto, se mostrará una ventana en donde es posible seleccionar el archivo .xls

81

(Figura 95.). En esta interfaz, el usuario puede además darle un nombre a la capa, elegir el campo que contiene el identificador único y aquel en donde se almacena la geometría de la estación y si es necesario, el número de la hoja del archivo .xls en donde se encuentran los datos.

Figura 95. Importar capas de estaciones

Adicionalmente al ser seleccionado el archivo .xls, el usuario visualizará una ventana en donde debe especificar el tipo de dato de cada uno de los campos contenidos en este (ver Figura 96.). Aquí es importante tener en cuenta que si se trata de campos multimediales (como imágenes o videos) u otros cuyos valores son diferentes a numérico y texto, el campo debería ser Binary, BinaryList o StringList, dependiendo del caso. Si se trata del campo que guarda las series, el tipo de datos deberá ser precisamente Serie. - Cuando se quieren agregar nuevas estaciones a una capa ya existente: Para llevar a cabo esta tarea se debe hacer clic en el botón “Agregar estaciones desde archivo” ubicado en la región 5 de la Figura 91., luego de lo que se muestra el formulario de la Figura 97. que posibilita agregar varias estaciones simultáneamente. El usuario debe indicar la ruta del archivo .xls que contiene las nuevas estaciones, cuál es el campo que contiene la geometría y cuál es el identificador de la estación. Igualmente el usuario tiene la posibilidad de explorar las diferentes hojas del libro para elegir adecuadamente la que contiene las estaciones a ingresar.

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Figura 96. Selección de tipos al importar una capa de estaciones.

Figura 97. Agregar estaciones a una capa existente.

Las nuevas estaciones a ingresar deben estar en un archivo .xls y los campos deben coincidir exactamente con los de la capa de estaciones seleccionada, siguiendo las mismas recomendaciones que para la inserción de una nueva capa de estaciones. - Cuando se quiere agregar una nueva estación a una capa existente:

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Para esto, el usuario debe ubicarse en la capa deseada de la lista mostrada en la región 1 de la Figura 91.. Seguidamente hacer clic en el botón “Agregar estación”. Podrá especificar las coordenadas X, Y ý Z (opcional) de una nueva estación en la ventana mostrada en la Figura 98.. Sólo podrá asociar información de series de tiempo a través de las herramientas de edición descritas en el numeral 3.3.2.1.5.

Figura 98. Agregar Nueva Estación

3.3.2.1.5

Interfaz editar eventos

La edición de series es tal vez el proceso más importante ya que además de facilitar la vinculación se información a una nueva estación introducida de forma individual, permite la continua actualización de estaciones ya existentes. Para llevar a cabo este proceso se deben dar los siguientes pasos: 

Seleccionar la capa en la cual desea realizar la edición de alguna de las estaciones que la conforman. Podrá refinar la búsqueda empleando los criterios de búsqueda localizados en el marco de Filtrado mostrado en la región 2 de la Figura 91..



Una vez realizada la búsqueda, aparecerán en lista las estaciones que cumplen con los criterios de búsqueda y en la última columna de la tabla encontrará el botón Editar Evento que permite modificar y/o actualizar la información asociada a cada estación recuperada en la búsqueda.



Haciendo clic en el botón Editar evento aparecerá la ventana Editar Eventos en cuya parte superior podrá ver las series de tiempo asociadas a la estación que se está editando.



Se debe seleccionar la serie a editar, haciendo clic en el cuadro de verificación

84

.



En la parte inferior de la ventana aparecerán los datos asociados de la forma Serie: Variable o Evento: Variable. Un conjunto de datos será Serie cuando posea una secuencialidad temporal definida. Por el contrario, un Evento se asocia a conjuntos de datos que no siguen ninguna secuencialidad temporal definida, como es el caso de información de muestreos de calidad de agua, tal como se ilustra en la Figura 99..



Una vez desplegado el listado de variables de la estación que está siendo editada, podrá agregar o eliminar tanto variables como indicadores haciendo clic derecho en Evento/Serie para variables y en Variable para indicadores.



Haciendo clic sobre cada indicador podrá llevar a cabo las acciones presentadas en la Figura 100..

(a) Visualización de conjuntos de datos eventuales (Eventos)

(b) Visualización de conjuntos de datos secuenciales (Series)

Figura 99. Diferencias entre Serie y Evento

85

Figura 100.

3.3.3

Acciones posibles en la edición de eventos

Visualizar Sitios

Visualizar Sitios es un módulo que da al usuario la posibilidad de visualizar la información asociada a un sitio representado vectorialmente como un punto una línea o un polígono. Esta información puede estar tanto en los formatos de cadenas de texto y elementos numéricos como en formatos multimediales de imágenes y videos. Para poder visualizar la información de los sitios, el usuario debe activar la funcionalidad desde el botón o el menú mostrados en la Figura 101.. Luego que el usuario active la funcionalidad, el botón y el menú toman la apariencia indicada en la Figura 102.. Así, cuando la funcionalidad está activada el usuario puede seleccionar uno o más sitios (shapes) y será desplegada una interfaz como la mostrada en la Figura 103..

Figura 101. Botón y menú del plug-in Visualizar Sitios

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Figura 102. Plug-in “Visualizar Sitios” - activado

La ventana de visualización de sitios (ver Figura 103.) tiene tres regiones principales, la primera, ubicada en la parte superior, proporciona al usuario una lista de los sitios seleccionados para ser visualizados. Aquí el usuario puede seleccionar el sitio de su interés. En la parte inferior izquierda es posible visualizar una tabla en donde se muestran los datos numéricos y textuales del sitio. Esta información puede ser exportada a un archivo .csv (compatible con Microsoft Excel), haciendo clic derecho sobre dicha tabla y seleccionando la opción, Exportar. En la parte inferior derecha se visualiza la información multimedia que el sitio posee, en el caso de la Figura 103., es posible observar que tiene un campo de imágenes. Estas imágenes pueden ser ampliadas dando clic sobre ellas.

, Figura 103. Interfaz de visualización de sitios

87

3.3.4

Explorar Estaciones de Medición

Explorar estaciones de medición (Figura 104.) es un módulo que tiene dos funcionalidades. La primera permite buscar estaciones de medición en una fuente de datos y la segunda permite graficar las series temporales.

Figura 104. Menús y botones del visualizador de estaciones

3.3.4.1

Buscador de Estaciones de Medición

Antes de empezar a buscar estaciones en la base de datos, es necesario realizar como mínimo una conexión, siguiendo los pasos explicados en el numeral 3.3.1.1, antes de lo cual el buscador mostrará un mensaje indicando la ausencia de conexiones y por ende de capas sobre las cuales realizar búsquedas. En el caso en que el botón B2 y el menú M2 (mostrados en la Figura 104.) sean oprimidos y el usuario ya haya realizado una conexión, se mostrará una ventana como la que se puede apreciar en la Figura 105..

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Figura 105. Buscador de estaciones de medición

En la ventana de búsqueda, es posible identificar cuatro regiones. La primera ha sido resaltada por un cuadro rojo en la Figura 105., en esta región es en donde el usuario selecciona la fuente de datos y la capa sobre la cual desea realizar la búsqueda. La región 2, cuyo nombre es Filtrar es una región dinámica que se adecúa según los parámetros de la capa seleccionada y se crea un ítem de filtrado por cada parámetro de la capa. Estos campos posibilitan que el usuario filtre las series y estaciones por los campos deseados. La región Buscar que se encuentra en la parte inferior izquierda de la interfaz, posibilita la búsqueda por un parámetro conocido, es decir, el usuario ingresa el valor y no lo selecciona de una lista de opciones como sucede en la región Filtrar. Finalmente en la región derecha de la interfaz se encuentra un árbol con la lista de resultados de la búsqueda. Todos los ítems de la raíz del árbol son las estaciones recuperadas y los subnodos de estos son las series obtenidas en la estación. En la parte inferior del árbol de resultado, se puede apreciar una lista de opciones que operan sobre los ítems de este. De izquierda a derecha, las opciones son: Mostrar en

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MW, Exportar, Graficar, Seleccionar Todas, Seleccionar Ninguna. La primera posibilita al usuario crear una nueva capa con las estaciones del resultado seleccionadas. Estas estaciones serán desplegadas en MapWindow luego de que el usuario ingrese un nombre para este y la guarde si lo desea, a través de la interfaz mostrada en la Figura 106.. La segunda opción

posibilita exportar la información de la estación, con sus series, al

formato CSV que hace parte de los formatos reconocidos por Microsoft Excel y a formatos Xml, el formato nativo de las series en las fuentes de datos. Al intentar exportar las series se le abrirá al usuario una ventana como la mostrada en la Figura 107..

Figura 106. Agregar estaciones al Map de MapWindow

Figura 107. Exportar Series

Finalmente el link Graficar, como su nombre lo indica, abre el graficador de series mostrado en la Figura 108. con las estaciones y series seleccionadas y sus respectivas gráficas. Los links Todas y Ninguna como lo indica la palabra que los precede, permite seleccionar todas las estaciones o en el caso contrario limpiarlas todas.

90

3.3.5

Graficador de Series

El graficador de series, posibilita graficar las series asociadas a una capa de estaciones. Existen dos caminos para graficar las series, el primero es por medio del buscador de estaciones, como se explicó con anterioridad, el segundo es desde el map, es decir, seleccionando uno o mas shapes en un shapefile de estaciones y luego haciendo clic sobre el icono graficar B1 mostrado en la Figura 104.. Cuando el usuario abre el graficador por cualquiera de los caminos explicados, se le abre una ventana como la mostrada en la Figura 108..

Figura 108. Graficador de series - curva

En la interfaz del graficador de series es posible identificar cuatro regiones. La primera, llamada Estación muestra la información pertienente a la estación seleccionada, el primer campo mostrado siempre será el Identificador de esta. Es posible observar que el identificador aparece dentro de una lista, asi, cada que el usuario elige un identificador diferente, está seleccionando una estación, luego de lo cual se actualizan los demás parametros, como se indica en la Figura 108.. Cuando el usuario cambia de ítem, los

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demás parametros de la gráfica se actualizan según la informacion de la estación seleccionada. La región Series muestra, como se puede apreciar en la Figura 108., la lista de variables e indicadores que se miden en la estación seleccionada. Para obtener la gráfica basta con que el usuario haga doble click sobre el indicador de interés. Al hacer esto, el usuario no solo obtiene la gráfica de la serie sino también algunos parámetros estadísticos de esta como lo son la media, la desviación estándar, el número de datos y el número de datos faltantes que son mostrados en la region Estimaciones. En la parte superior de la ventana es posible identificar dos menús, el primero permite elegir el tipo de gráfico que se desea; la elección se debe hacer entre una serie Real y un Ciclo Anual. El segundo menú presenta las opciones sobre el gráfico, aquí, el usuario puede elegir entre obtener la grafica en barras o curva. La gráfica muestra como Título el nombre de la variable, seguido del periodo de medición, así mismo en el eje y se imprime como leyenda el nombre de la variable seguido de las unidades de medida de esta. Esta información es obtenida a partir del documento XML que almacena la serie. La gráfica como tal cuenta con algunas funcionalidades adicionales que se pueden apreciar al hacer clic derecho sobre el gráfico, estas son: Copy, Save Image As, Page Setup, Print, Show Point Values, Un Zoom, Undo All Zoom/Pan, Set Scale to Default y Export data. La primera opción permite copiar la imagen en el clipboard de Windows, para luego pegarla en cualquier otra aplicación; la segunda permite guardar la imagen directamente en un formato gráfico; la tercera opción posibilita configurar la imagen para imprimirla; la cuarta permite imprimir la imagen; la siguiente opción permite ver los valores de los puntos en la gráfica, cuando el cursor pasa por los puntos; la sexta opción permite volver al zoom anterior, las dos siguientes opciones posibilitan volver a la escala inicial de la gráfica y la última opción, permite exportar los datos a un archivo .csv, formato soportado por Microsoft Excel. También es posible hacer zoom seleccionando con el Mouse una región en la gráfica.

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REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

MapWindow

Team,

MapWindow

GIS

Documentation.

[Disponible

en

http://www.mapwindow.org/pages/documentation.php, consultado en Diciembre de 2010]

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