10.2: Herramientas y técnicas de gestión de proyectos SIG

Objetivos de aprendizaje

• El objetivo de esta sección es revisar un muestreo de las herramientas y técnicas comunes disponibles para completar las tareas de gestión de proyectos SIG.

Como gerente de proyecto, encontrará que hay muchas herramientas y técnicas que ayudarán a sus esfuerzos. Si bien algunos de estos están empaquetados en un sistema de información geográfica (SIG), muchos no lo son. Otros son meros conceptos que los gerentes deben tener en cuenta cuando supervisan proyectos grandes con multitud de tareas, miembros del equipo, clientes y usuarios finales. En esta sección se esboza un muestreo de estas herramientas y técnicas, aunque su implementación depende del proyecto individual, alcance y requisitos que en él se presenten. Aunque estos temas podrían ser esparcidos a lo largo de los capítulos anteriores, no son conceptos cuyo dominio generalmente se requiere de analistas o técnicos de SIG de nivel de entrada. Más bien, constituyen un conjunto de habilidades y técnicas que a menudo se aplican a un proyecto después de que se ha completado el trabajo básico de SIG. En este sentido, esta sección se utiliza como una plataforma en la que presentar a los usuarios novatos de SIG un sentido de vías futuras que puedan ser conducidos, además de brindar pistas a otras áreas potenciales de estudio que complementarán su naciente base de conocimiento de SIG.

Programación

Uno de los componentes más difíciles y temibles de la gestión de proyectos para muchos es la necesidad de supervisar a un grupo grande y diverso de miembros del equipo. Si bien este texto no cubre consejos para llevarse bien con otros (para esto, es posible que desee leer la selección de textos de psicología/sociología de Unnamed Publisher), asegurando que cada miembro del proyecto esté en la tarea y esté actualizado es una excelente manera de reducir los posibles problemas asociados con un complejo proyecto. Para lograr esto, hay varias herramientas disponibles para rastrear los horarios de los proyectos y las terminaciones de metas.

El diagrama de Gantt (llamado así por su creador, Henry Gantt) es un gráfico de barras que se utiliza específicamente para rastrear tareas a lo largo del ciclo de vida del proyecto. Además, los diagramas de Gantt muestran las dependencias de las tareas interrelacionadas y se centran en las fechas de inicio y finalización de cada tarea específica. Los diagramas de Gantt suelen representar el tiempo estimado de finalización de la tarea en un color y el tiempo real hasta la finalización en un segundo color (Figura 10.2 “Diagrama de Gantt”). Esta codificación de colores permite a los miembros del proyecto evaluar rápidamente el progreso del proyecto e identificar áreas de preocupación de manera oportuna.

Figura 10.2 Diagrama de Gantt

Los gráficos PERT (Program Evaluation and Review Technique) son similares a los diagramas de Gantt en que ambos se utilizan para coordinar la finalización de tareas para un proyecto determinado (Figura 10.3 “Gráfico PERT”). Los gráficos PERT se centran más en los eventos de un proyecto que en las fechas de inicio y finalización como se ve con las gráficas de Gantt. Esta metodología se utiliza con mayor frecuencia con proyectos muy grandes donde el cumplimiento de estrictas pautas de tiempo es más importante que las consideraciones monetarias. Los gráficos PERT incluyen la identificación de la trayectoria crítica del proyecto. Después de estimar el mejor y peor escenario con respecto al tiempo para terminar todas las tareas, la ruta crítica describe la secuencia de eventos que dan como resultado la mayor duración potencial para el proyecto. Los retrasos en cualquiera de las tareas de ruta crítica resultarán en un retraso neto hasta la finalización del proyecto y, por lo tanto, deben ser monitoreados de cerca por el gerente del proyecto.

Figura 10.3 Gráfico PERT

Existen algunas ventajas y desventajas en los tipos de gráficos Gantt y PERT. Se prefieren los diagramas de Gantt cuando se trabaja con proyectos pequeños y lineales (con menos de treinta tareas, cada una de las cuales ocurre secuencialmente). Los proyectos más grandes (1) no cabrán en una sola pantalla de Gantt, lo que los hace más difíciles de visualizar, y (2) rápidamente se vuelven demasiado complejos para que la información que contiene se relacione de manera efectiva. Los diagramas de Gantt también pueden ser problemáticos porque requieren un fuerte sentido del tiempo completo del proyecto antes de que la primera tarea haya sido incluso comprometida con la página. Además, los gráficos de Gantt no tienen en cuenta las correlaciones entre tareas separadas. Finalmente, cualquier cambio en la programación de las tareas en un diagrama de Gantt da como resultado tener que recrear todo el horario, lo que puede ser una experiencia que consume mucho tiempo y adormecer la mente.

Los gráficos PERT también sufren algunos inconvenientes. Por ejemplo, el tiempo de finalización de cada tarea individual no es tan claro como lo es con el diagrama de Gantt. Además, el proyecto grande puede llegar a ser muy complejo y abarcar varias páginas. Debido a que ninguno de los dos métodos es perfecto, los gerentes de proyecto suelen utilizar diagramas de Gantt y PERT simultáneamente para incorporar los beneficios de cada metodología en su proyecto.

Trabajar con datos CAD

Si bien un SIG comanda una gran franja de la cuota de mercado de cartografía generada por computadora, no es el único jugador cartográfico en la ciudad. El SIG, como ahora ojalá entienda, es principalmente una solución de mapeo basada en bases de datos. El diseño asistido por computadora (CAD), por otro lado, es una solución de mapeo basada en gráficos adoptada por muchos cartógrafos; ingenieros en particular. Históricamente, los puntos, líneas y polígonos en un sistema CAD no se vinculan a atributos sino que son simples dibujos que representan alguna realidad. Sin embargo, el software CAD ha comenzado recientemente a incorporar características “inteligentes” mediante las cuales la información de atributos se vincula explícitamente a las representaciones espaciales.

El CAD se suele utilizar en muchos proyectos relacionados con la topografía y el trabajo de ingeniería civil. Por ejemplo, la creación de un mapa catastral para un desarrollo habitacional es un asunto complejo con una escala fina de exactitud requerida para asegurar, por ejemplo, que todas las líneas eléctricas, de alcantarillado, de transporte y de gas se reúnan en lugares precisos (Figura 10.4 “Dibujo CAD de un Proyecto Conceptual de Desarrollo Territorial”). Un error de pulgadas, ya sea en la dimensión vertical u horizontal, podría resultar en la necesidad de un rediseño de plan importante que puede costarle al cliente una cantidad excesiva de tiempo y dinero. Demasiados de estos tipos de errores, y usted y su ingeniero pronto estarán buscando un nuevo trabajo.

Figura 10.4 Dibujo CAD de un Proyecto Conceptual de Desarrollo Territorial

Independientemente, el dibujo CAD utilizado para crear estos planes de desarrollo generalmente solo se refiere a la información local dentro y alrededor del sitio del proyecto que afecta directamente la construcción de las unidades habitacionales, como la elevación local, el suelo/sustratos, los tipos de uso del tierro/cobertura del suelo, los flujos de agua superficial y recursos de aguas subterráneas. Por lo tanto, los sistemas de coordenadas locales suelen ser empleados por el ingeniero civil, por lo que la coordenada de origen (el punto 0, 0) se basa en algún punto de referencia cercano, como una boca de registro, boca de incendios, estaca o algún otro punto de control de levantamiento. Si bien esto es aceptable para los ingenieros, el usuario de SIG generalmente se preocupa no solo por los fenómenos locales sino también por vincular el proyecto a un mundo más grande.

Por ejemplo, si un proyecto de desarrollo impacta un curso de agua natural en el estado de California, agencias como el Cuerpo de Ingenieros del Ejército de Estados Unidos (una agencia gubernamental a nivel nacional), el Departamento de Pesca y Caza de California (una agencia gubernamental estatal) y la Junta Regional de Control de Calidad del Agua (un gobierno local agencia) ejercerán cada uno algunos requisitos regulatorios sobre el desarrollador. Estas agencias querrán saber dónde se origina el curso de agua, hacia dónde fluye, dónde dentro de la longitud del curso de agua se produce el proyecto de desarrollo y qué porcentaje del curso de agua se verá impactado. Estas preocupaciones solo pueden abordarse observando el proyecto en el contexto más amplio de la (s) cuenca (s) circundante (s) dentro de la cual se produce el proyecto. Para lograr esto, se deben incorporar conjuntos de datos SIG estandarizados externos en el proyecto (por ejemplo, alcances de ríos nacionales, caudales de arroyos y pluviómetros, mapas de hábitats, encuestas nacionales de suelos y mapas regionales de uso del tierra/cobertura del suelo). Estos conjuntos de datos normalmente se georreferenciarán a algún estándar global y, por lo tanto, no se superpondrán automáticamente con los datos CAD locales del ingeniero.

Como gerente de proyecto, será el deber de su equipo importar los datos CAD (normalmente en formato de archivo DWG, DGN o DXF) y alinearlos exactamente con las otras capas de datos GIS georreferenciadas. Si bien esta no ha sido una tarea fácil históricamente, tanto los paquetes de software CAD como GIS están desarrollando herramientas sofisticadas para garantizar que “jueguen bien” entre sí. Por ejemplo, el paquete de software ArcGIS de ESRI contiene una barra de herramientas “Georeferenciación” que permite a los usuarios cambiar, desplazarse, cambiar el tamaño, rotar y agregar puntos de control para ayudar en la realineación de los datos CAD.

Desarrollo de aplicaciones

Como gerente de proyecto, puede descubrir que al paquete de software SIG empleado por su grupo de trabajo le falta alguna funcionalidad básica que mejoraría enormemente la productividad de su equipo. En estos casos, puede valer la pena crear su (s) propia (s) aplicación (s) SIG. Las aplicaciones SIG son paquetes de software GIS independientes o personalizaciones de un paquete de software SIG preexistente que están hechos para satisfacer alguna necesidad específica del proyecto. Estas aplicaciones pueden variar desde simples (por ejemplo, aplicar un conjunto de símbolos/colores estándar y pautas de texto a entidades mapeadas) hasta complejas (por ejemplo, ordenar capas, seleccionar entidades basadas en un conjunto predefinido de reglas, realizar un análisis espacial y generar un mapa impreso).

Algunas de las aplicaciones más simples se pueden crear usando los conjuntos de herramientas enlatadas y la funcionalidad proporcionada en el software SIG. Por ejemplo, el paquete de software ArcGIS de ESRI incluye un lenguaje macro llamado Model Builder que permite a los usuarios sin conocimientos de lenguajes de programación crear una serie de tareas automatizadas, también llamadas flujos de trabajo, que se pueden encadenar y ejecutar varias veces para reducir la redundancia asociada a muchos tipos de análisis SIG. Las aplicaciones más complejas probablemente requerirán el uso del lenguaje macro nativo del software GIS o escribir código original usando algún lenguaje de programación compatible. Para volver al ejemplo de los productos de ESRI, ArcGIS proporciona la capacidad de desarrollar e incorporar programas escritos por el usuario, llamados scripts, en una plataforma estándar. Estos scripts se pueden escribir en los lenguajes de programación Python, VBScript, JScript y Perl.

Si bien es posible que desee crear una aplicación SIG desde cero para satisfacer las necesidades de su proyecto, hay muchas que ya se han desarrollado. Estas aplicaciones preescritas, muchas de las cuales son de código abierto, pueden ser empleadas por su equipo de proyecto para reducir el tiempo, el dinero y el dolor de cabeza asociados con tal esfuerzo. Un muestreo de las aplicaciones GIS de código abierto escritas para la familia C de lenguajes de programación son los siguientes (Ramsey 2007) :Ramsey, P. 2007. “El estado de los SIG de código abierto”. Investigación en Refracciones. http://www.refractions.net/expertise/whitepapers/opensourcesurvey/survey-open-source-2007-12.pdf.

1. MapGuide Open Source (http://mapguide.osgeo.org): una aplicación basada en la web desarrollada para proporcionar un conjunto completo de herramientas de análisis y visualización en todas las plataformas
2. OSSIM (http://www.ossim.org) — “Open Source Software Image Map” es una aplicación desarrollada para procesar eficientemente imágenes raster muy grandes
3. GRASS (grass.itc.it) —El producto GIS de código abierto más antiguo, GRASS fue desarrollado por el Ejército de Estados Unidos para el análisis y modelado de datos complejos
4. MapServer (http://mapserver.gis.umn.edu) —Un popular servidor de mapas de Internet que renderiza los datos SIG en productos de mapas cartográficos
5. QGIS (http://www.qgis.org) —Un entorno de visualización GIS para el sistema operativo Linux
6. PostGIS (http://postgis.refractions.net): una aplicación que agrega funcionalidad de análisis y manipulación de datos espaciales al programa de base de datos PostgreSQL
7. GMT (http://gmt.soest.hawaii.edu) — “Generic Mapping Tools” proporciona un conjunto de herramientas de manipulación de datos y generación de gráficos que se pueden encadenar para crear flujos de análisis de datos complejos

Sin embargo, las aplicaciones GIS no siempre se crean desde cero. Muchos de ellos incorporan bibliotecas compartidas de código abierto que realizan funciones como soporte de formato, geoprocesamiento y reproyección de sistemas de coordenadas. Una muestra de estas bibliotecas es la siguiente:

1. GDAL/OGR (http://www.gdal.org) — “Geospatial Data Abstraction Library/OpenGIS Simple Features Reference Implementation” es una compilación de traductores para formatos de datos geoespaciales ráster y vectoriales
2. Proj4 (http://proj.maptools.org) —Una compilación de herramientas de proyección capaces de transformar diferentes sistemas de proyección cartográfica, esferoides y puntos de datos.
3. GEOS (geos.refractions.net) — “Geometry Engine, Open Source” es una compilación de funciones para procesar geometría lineal 2-D
4. Mapnik (http://www.mapnik.org) —Un kit de herramientas para desarrollar mapas visualmente atractivos a partir de tipos de archivos preexistentes (por ejemplo, shapefiles, TIFF, OGR/GDAL)
5. FDO (http://fdo.osgeo.org) — “Objetos de datos de entidades” es similar, aunque más complejo que GDAL/OGR, ya que proporciona herramientas para manipular, definir, traducir y analizar datasets geoespaciales

Si bien las aplicaciones basadas en C y las bibliotecas señaladas anteriormente son comunes debido a su extenso tiempo en el desarrollo, las familias de idiomas más nuevas también son compatibles. Por ejemplo, Java se ha utilizado para desarrollar aplicaciones únicas (por ejemplo, gvSIG, OpenMap, uDIG, Geoserver, JUMP y DeeTree) desde sus bibliotecas (GeoAPI, WKB4J, GeoTools y JTS Topology Suite), mientras que las aplicaciones.Net (por ejemplo, MapWindow, WorldWind, SharpMap) son una nueva pero poderosa opción de aplicación que admite sus propias bibliotecas (Proj.Net, NTS) así como las bibliotecas basadas en C.

Serie de mapas

A menudo se requerirá que un gerente de proyecto produzca mapas en papel y/o digitales del sitio del proyecto. Estos mapas suelen incluir información estándar como un título, flecha norte, barra de escala, información de contacto corporativo, fuente de datos, etc. Esto es simple si el sitio es lo suficientemente pequeño como para que las entidades mapeadas pertinentes se puedan resolver en un solo mapa. Sin embargo, surgen problemas si el sitio es extremadamente grande, sigue una vía lineal (por ejemplo, proyectos de mejora de carreteras) o está compuesto por lugares distantes y no contiguos del sitio. En estos casos, el gerente necesitará crear una serie de mapas fácilmente referenciados y reproducidos que estén exactamente a la misma escala, tengan una superposición mínima y mantengan un material de collar consistente en todo momento.

Para llevar a cabo esta tarea, se puede emplear una serie de mapas para crear mapas estandarizados a partir del SIG (por ejemplo, “DS Map Book” para ArcGIS 9; “Páginas impulsadas por datos” para ArcGIS 10). Una serie de mapas es esencialmente un documento de varias páginas creado dividiendo el marco de datos general en teselas únicas basadas en una cuadrícula de índice definida por el usuario. La Figura 10.5 “Sitio del proyecto en mosaico en una serie de salida” muestra un ejemplo de una serie de mapas que divide un sitio de proyecto en una cuadrícula de teselas similares. La Figura 10.6 “Salida de una serie de mapas” muestra los mapas estandarizados producidos cuando se imprime esa serie. Si bien estos mapas ciertamente se pueden crear sin el uso de un generador de series de mapas, esta funcionalidad ayuda enormemente en la organización y visualización de proyectos cuyas extensiones no se pueden representar dentro de un solo mapa.

Figura 10.5 Sitio del proyecto en una serie de salida

Fuente: Datos disponibles del Servicio Geológico de los Estados Unidos, Centro de Observación y Ciencia de los Recursos Terrestres (EROS), Sioux Falls, SD.

Figura 10.6 Salida de una serie de mapas

Fuente: Datos disponibles del Servicio Geológico de los Estados Unidos, Centro de Observación y Ciencia de los Recursos Terrestres (EROS), Sioux Falls, SD.

Transformaciones de red a tierra

Los gerentes de proyectos deben ser conscientes de la transición de unidades mapeadas dentro del programa a ubicaciones del mundo real. Como se discute en la Sección 3.2 “Datos sobre Datos”, transformar la tierra tridimensional en dos dimensiones necesariamente da como resultado errores de precisión y precisión. Si bien los proyectos que cubren una pequeña extensión de área pueden no sufrir notablemente este error, los proyectos que cubren una gran extensión de área podrían encontrarse con problemas sustanciales.

Cuando los topógrafos miden los ángulos y distancias de las entidades en la tierra para ingresar a un SIG, están tomando mediciones “terrestres”. Sin embargo, los datasets espaciales en un SIG se basan en un sistema de coordenadas predefinido, denominado mediciones de “cuadrícula”. En el caso de los ángulos, las mediciones del suelo se toman en relación con algún estándar norte como el norte verdadero, el norte de la rejilla o el norte magnético. Las mediciones de cuadrícula siempre son relativas al norte de la cuadrícula del sistema de coordenadas. Por lo tanto, la rejilla norte y tierra norte bien puede necesitar ser girada para alinearse correctamente.

En el caso de las distancias, pueden estar presentes dos fuentes de error: (1) error de escala y (2) error de elevación. El error de escala se refiere al fenómeno por el cual los puntos medidos en la tierra tridimensional (es decir, la medición del suelo) deben traducirse primero en el elipsoide del sistema de coordenadas (es decir, el nivel medio del mar), y luego deben trasladarse al plano de cuadrícula bidimensional (Figura 10.7 “Transformación de cuadrícula a tierra”) . Básicamente, el error de escala se asocia con el movimiento de tres a dos dimensiones y se soluciona aplicando un factor de escala (SF) a cualquier medición realizada al conjunto de datos.

Figura 10.7 Transformación de red a tierra

Además del error de escala, el error de elevación se vuelve cada vez más pronunciado a medida que la elevación del sitio del proyecto comienza a subir. Considere la Figura 10.8 “Medidas de cuadrícula versus tierra”, donde una línea medida como 1,000 pies a altitud primero debe reducirse para ajustarse a la medición elipsoide de la tierra, luego escalar nuevamente para ajustarse al plano de cuadrícula del sistema de coordenadas. Cada transición de este tipo requiere compensación, denominada factor de elevación (EF). El SF y el EF a menudo se combinan en un solo factor de combinación (CF) que se aplica automáticamente a cualquier medida tomada del SIG.

Figura 10.8 Mediciones de Rejilla versus Tierra

Además de los errores EF y SF, se debe tener cuidado al realizar encuestas de áreas mayores a 5 millas de longitud. A estas distancias, los errores leves comenzarán a complicarse y pueden crear discrepancias notables. En particular, los proyectos cuya longitud cruza zonas de sistemas de coordenadas (por ejemplo, zonas de Mercator Transversal Universal [UTM] o zonas de Plano de Estado) probablemente sufran errores inaceptables de cuadrícula a tierra.

Si bien las herramientas y técnicas descritas en esta sección pueden considerarse más allá del alcance de un texto introductorio sobre los SIG, estas páginas representan algunas de las preocupaciones que surgirán durante su mandato como gerente de proyectos SIG. Aunque no necesitará una comprensión integral de estos problemas para sus primeros trabajos relacionados con el SIG, es importante que entienda que convertirse en un usuario de SIG competente requerirá un amplio conjunto de habilidades, tanto técnica como interpersonalmente.

Claves para llevar

• Como gerente de proyecto, necesitará utilizar una amplia variedad de herramientas y técnicas para completar su proyecto SIG.
• Las herramientas y técnicas que emplee no necesariamente se incluirán como parte de su paquete de software SIG nativo. En estos casos, deberá aplicar todos los recursos de gestión de proyectos a su disposición.

Ejercicio

1. Considera el siguiente proyecto SIG: La Ciudad de Miami se pone en contacto con usted para determinar el efecto de la inundación por el aumento del nivel del mar en propiedades municipales durante los próximos cien años. Suponiendo que el nivel del mar subirá un metro durante ese lapso de tiempo, describa en detalle el proceso que tomaría para responder a esta consulta. Asumiendo que tienes dos meses para completar esta tarea, desarrolla un cronograma que muestre los pasos que tomarías para responder a la solicitud de la ciudad. En su discusión, incluya información relacionada con las capas de datos (tanto ráster como vectoriales), fuentes de datos y atributos de datos necesarios para abordar el problema. Describa algunos de los pasos de geoprocesamiento que serían necesarios para convertir sus datos SIG de línea base en capas específicas del proyecto que abordarían este problema en particular. Al finalizar el análisis geoespacial, ¿cómo podría emplear los principales cartográficos para presentar los datos de manera más efectiva a los funcionarios de la ciudad? Hable sobre los posibles problemas que puedan surgir durante el análisis y discuta cómo podría abordar estos temas.