CONSTRUCCIÓN DE UN VISOR CARTOGRÁFICO PARA LA ...

CONSTRUCCIÓN DE UN VISOR CARTOGRÁFICO PARA LA

ADMINISTRACIÓN DE INFORMACIÓN TÉCNICA

GEORREFERENCIADA Y EL SEGUIMIENTO CONTRACTUAL DE

ACTIVOS EN EXPLORACIÓN Y PRODUCCIÓN DE HIDROCARBUROS

Autores

Ing. ASTRID CAROLINA SANDOVAL ROJAS

Ing. GERMAN GIOVANNI VARGAS VELÁSQUEZ

Trabajo de grado presentado como requisito parcial para optar al título de

Especialista en Sistemas de Información Geográfica

Director

PhD. ALEXANDRA MARÍA LÓPEZ SEVILLANO

UNIVERSIDAD DISTRITAL “FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS”

FACULTAD DE INGENIERÍA

ESPECIALIZACIÓN EN SISTEMAS DE INFORMACIÓN GEOGRÁFICA

BOGOTÁ D.C.

2019

Construcción de un visor cartográfico para la administración de información técnica georreferenciada y el seguimiento

contractual de activos en exploración y producción de hidrocarburos

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ÍNDICE GENERAL

1. INTRODUCCIÓN ..................................................................................... 3

2. MARCOS DE REFERENCIA ..................................................................... 9

3. METODOLOGÍA ..................................................................................... 14

4. DESARROLLO DE LA PROPUESTA ....................................................... 17

5. PRODUCTOS A ENTREGAR ................................................................... 45

6. RESULTADOS ........................................................................................ 45

7. CONCLUSIONES .................................................................................... 46

8. BIBLIOGRAFÍA ...................................................................................... 47



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1. INTRODUCCIÓN

1.1. GENERALIDADES

n el marco de los contratos de exploración y producción (E&P) firmados entre

la Agencia Nacional de Hidrocarburos (ANH) y el contratista u operador, se

establecen una serie de fases, en periodos de tiempo definidos, en las cuales se

acuerdan un conjunto de compromisos o inversiones a ejecutar asociados a actividades

de exploración, evaluación, desarrollo y producción de hidrocarburos, con el fin de

adquirir derechos de usufructo en un bloque o porción de terreno en superficie

incluyendo su proyección en el subsuelo (ANH, 2010). Dichos compromisos

contractuales implican entregas o suministros de datos de carácter científico, técnico y

económico, obtenidos en el desarrollo de dichas actividades, en las vigencias o plazos

acordados entre ambas partes; razón por la cual, la no ejecución de una actividad en los

plazos pactados o el incumplimiento en las entregas de información a las entidades

gubernamentales que requieren la misma, es causal de sanciones y multas, lo cual

implica la inhabilidad de la operadora en adquirir nuevas áreas con el estado

Colombiano.

Ahora bien, las diferencias geológicas presentes en el subsuelo del bloque o área

contratada inciden sobre factores críticos para que en esas profundidades exista una

acumulación de petróleo o gas que pueda ser explotada comercialmente. Con

frecuencia se dispone de información sobre alguno de esos aspectos, pero de otros no,

por lo cual, es necesario adelantar actividades orientadas a la adquisición,

procesamiento e interpretación de datos provenientes, fundamentalmente, de estudios

geológicos y geofísicos, que permitan estudiar la naturaleza del subsuelo y mejorar el

conocimiento de los factores del sistema petrolero, esto es, establecer dónde se pudo

haber generado hidrocarburos, cuándo se generaron en el tiempo geológico, en qué

dirección se movieron al interior de las capas de la tierra y dónde pudieron haberse

acumulado (Curtis et al., 2003). Por lo que, a diferencia de otros procesos industriales,

la industria de la extracción de hidrocarburos se desarrolla en un marco de

incertidumbre que se tiene que minimizar y resolver.

En virtud de lo anterior, resulta conveniente resaltar que toda esta información técnica

obtenida de estos estudios, que apoyan las actividades medulares de la exploración y

producción de petróleo y gas, supone de manera tácita, una ocurrencia o manifestación

en un lugar específico en la tierra, y en este sentido, la geografía adquiere absoluta

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relevancia, pues todos estos datos son susceptibles de ser geográficamente

referenciados y, representados por supuesto en mapas, al disponer de modo inherente

este componente geoespacial. La intención de construir entonces un visor cartográfico

radica en las facilidades que brinda respecto a la disposición, acceso, manipulación y

visualización de esta información técnica en una interfaz web por parte del usuario sin

que éste requiera conocimientos específicos en relación a los Sistemas de Información

Geográfica (SIG), pues un SIG propiamente dicho, resulta particularmente dispendioso

y poco accesible para el usuario no especializado. Así mismo, un visor cartográfico

ofrece presentaciones visuales atractivas, dinámicas e interactivas de información

espacial útil, de fácil consulta y acceso a través de una conexión a internet, y en este

sentido, se constituye una herramienta informática que contribuye a la lectura, la

interpretación y el análisis de la información representada en mapas en la web

apoyando la toma de decisiones eficientes por parte de los usuarios.

De esta manera, el presente documento expone el diseño y desarrollo de un visor

cartográfico para la administración de información técnica georreferenciada y el

seguimiento contractual de bloques (activos) en exploración y producción de

hidrocarburos operados por la compañía en Colombia. Dicho geovisor se construyó en

3 fases, una fase de planificación y especificación de requerimientos, otra fase de

diseño de la arquitectura del aplicativo y una fase de desarrollo e implementación del

prototipo. Finalmente, se ofrece al lector la discusión de los resultados obtenidos en

cada una de las fases y la formulación de las conclusiones una vez llevadas a cabo las

actividades que permitieron alcanzar cada uno de los objetivos trazados para este

proyecto.

1.2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

En la actualidad, no se cuenta con un sistema que permita la gestión centralizada,

actualizada y asequible a todos los funcionarios, de la información técnica vigente e

histórica asociada a compromisos contractuales y/o actividades realizadas en los

bloques operados por la compañía. Así mismo, existe una desarticulación en la

información que adquieren y producen los diferentes grupos internos de trabajo, que

tienen injerencia en las actividades de exploración y producción de hidrocarburos,

almacenándola en multiplicidad de formatos y servidores, y de forma inconexa y no

integrable a herramientas de software que permitan identificar y consultar su existencia

y disponibilidad por parte de otros usuarios que puedan requerirla, lo cual, en

ocasiones, redunda en pérdidas o duplicidad de los datos, obstruyendo la trazabilidad

de la información contractual y por ende, al seguimiento del estado de estas



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obligaciones y al control de las actividades llevadas a cabo en los bloques, implicando

que el envío de productos de información asociados a éstas, ante los entes

gubernamentales, no se haga de la manera más eficiente y oportuna posible.

1.2.1. PREGUNTA DE INVESTIGACIÓN

Por lo anterior, se formula la siguiente pregunta de investigación: ¿Es posible llevar

cabo la gestión centralizada y confiable de datos técnicos georreferenciados y soportar

la trazabilidad de la información contractual de los activos operados por la compañía a

través de un visor cartográfico?

1.3. JUSTIFICACIÓN

Disponer de información geográfica consolidada, centralizada, actualizada y de calidad

para la definición y análisis del sistema petrolero de un bloque, a lo que subyace, su

posterior evaluación y prospección de los recursos hidrocarburíferos presentes en éste,

facilita jerarquizar las operaciones, optimizar los recursos destinados para tal fin y

focalizar estratégicamente las inversiones conforme al plan de negocios de la

corporación, asegurando tener un entendimiento de la situación geológica y geofísica

del lugar a partir del conocimiento adquirido del mismo, antes de iniciar cualquier

actividad de perforación, de tal manera que se minimice el riesgo y haya un ahorro en

costos. Por tanto, es una necesidad ineludible para la corporación contar con una

solución informática en la web que provea datos actualizados, fiables y de alta calidad,

geo-localizables en el territorio, que coadyuven a la toma de decisiones eficientes y

efectivas desde una visión integral y estructurada que agreguen valor al negocio

petrolero.

En este orden de ideas, se pretende la construcción de un visor cartográfico que permita

en primera instancia a los geocientíficos, a partir de la información dispuesta en éste,

definir el potencial hidrocarburífero de los bloques adquiridos por la compañía. Así

mismo, soporte la gestión del seguimiento y cumplimiento de las obligaciones

contractuales de estos bloques a cargo de los ingenieros de seguimiento, a través del

sinergismo en la administración de la información técnica obtenida en las actividades

realizadas, y que es custodiada por los diferentes profesionales, y su espacializacion en

un único medio de visualización, especialmente la data histórica, para que esté

disponible de consulta, aminorando el desconocimiento de la ubicación y estado de

pozos perforados, levantamientos de sísmica o de los pasivos socio ambientales



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asociados a ambas actividades, que deben ser saneados para el cierre del expediente

ambiental y la obtención del paz y salvo, bien para la devolución formal del área al

Estado o bien para continuar con las operaciones de producción o simplemente para la

adquisición de nuevos bloques en el territorio colombiano. De igual modo posibilite la

consulta de métricas y reportes a los profesionales de entrega de información ante las

entidades gubernamentales, que den cuenta de aquellos productos entregados,

pendientes o desactivados en el balance de entrega de información emitido por el banco

de información petrolera (EPIS) para cada bloque, de conformidad a la vigencia de

éste, facilitando el control efectivo y optimizando los tiempos de gestión de los

productos, de tal manera que se minimice el riesgo de incumplimientos y evitar la

imposición de sanciones.

Con el desarrollo de este proyecto emerge la oportunidad, en primera instancia, de

consolidar, centralizar, normalizar y unificar formatos en una base de datos espacial

que genere productos de información útiles en la cadena de valor del negocio. Seguido

de una estrategia que implemente un conjunto de componentes de software que orienten

el mejoramiento de procesos asociados al diseño, producción, publicación y

actualización de dichos datos, garantizando su integridad, disponibilidad, y

confidencialidad a los usuarios de esta información.

1.4. ALCANCES

1.4.1. ALCANCE ESPACIAL

La prueba piloto del proyecto se pretende implementar en un contrato de exploración

y producción operado por una multinacional canadiense, dedicada a la exploración y

producción de hidrocarburos, cuyo activo cubre un área geográfica de

aproximadamente cinco mil ochocientas quince (5.815) hectáreas aproximadamente,

localizado en la cuenca sedimentaria de los llanos orientales al noreste de Colombia,

en la actual jurisdicción municipal de Cabuyaro en el departamento del Meta.

1.4.2. ALCANCE TEMPORAL

El alcance temporal del proyecto comprende una línea de tiempo que inicia en el año

2007, fecha en la cual fue suscrito el contrato de exploración y producción entre la

ANH y la compañía hasta la vigencia actual correspondiente al año 2019.



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1.4.3. ALCANCE TÉCNICO

A través del visor cartográfico el funcionario de la organización podrá acceder,

visualizar y consultar información georreferenciada organizada en capas. De igual

modo, en el alcance del geovisor se contempla que el usuario pueda consultar métricas

interactivas de tipo estadístico del avance de entrega de productos y documentos

técnicos generados por actividades de evaluación, exploración y producción de

hidrocarburos en los bloques, siempre que facilite el seguimiento del estado de los

compromisos contractuales adquiridos en cada fase (trazabilidad de la información

contractual de los bloques) y permitir el monitoreo del envío de información al banco

de información petrolera (EPIS), de tal manera que se mitigue el riesgo de

incumplimiento. El visor no permitirá realizar análisis espaciales complejos, la gestión

de metadatos, la descarga de archivos o la importación de información geográfica

externa por parte de los usuarios.

1.4.4. ALCANCE TEMÁTICO

Constituye un alcance temático del geovisor la disposición de capas de información

geográfica asociadas a los siguientes conjuntos de datos:

a. Datos obtenidos de estudios geológicos (geología estructural).

b. Datos obtenidos de estudios geofísicos (el diseño y adquisición de líneas

sísmicas de reflexión 2D y cubos sísmicos 3D).

c. Datos obtenidos de operaciones de pozos (planeación, perforación y abandono

de pozos).

d. Datos obtenidos de asuntos regulatorios ante la ANH (Agencia Nacional de

Hidrocarburos), MM&E (Ministerio de Minas y Energía) y ANLA (Autoridad

Nacional de Licencias Ambientales) asociado a informes técnicos y actas de

devolución de área, declaraciones de comercialidad, licencias ambientales entre

otros documentos.

e. Datos provenientes de las facilidades de superficie necesarias para la extracción

de crudo y transporte: ubicación de plataformas, estaciones, tanques, bombas y

ductos.



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1.5. OBJETIVOS

1.5.1. OBJETIVO GENERAL

Desarrollar un visor cartográfico que permita la gestión de información técnica

georreferenciada generada en el marco de los contratos de exploración y producción de

hidrocarburos.

1.5.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Definir los requerimientos funcionales y no funcionales que satisfagan las

necesidades de los usuarios para garantizar la operación del geovisor.

Diseñar la arquitectura del geovisor de conformidad a la especificación de los

requerimientos establecidos.

Construir un prototipo funcional del geovisor que permita acceder, visualizar y

consultar información georreferenciada generada en la ejecución de actividades

programadas en las áreas donde se lleve a cabo exploración y producción de

hidrocarburos.

Evaluar la funcionalidad y usabilidad del geovisor mediante la aplicación de

una encuesta de satisfacción a los usuarios, cuyos resultados permitan mejorar

el desarrollo del aplicativo.



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2. MARCOS DE REFERENCIA

2.1. MARCO CONCEPTUAL

2.1.1. BASES DE DATOS ESPACIALES

Una Base de datos Espacial (BDE) es una colección de datos geográficamente

referenciados e interrelacionados de manera lógica, construida en un sistema

manejador de base de datos y diseñada para satisfacer necesidades de gestión de

información en una organización. Una BDE permite describir los objetos espaciales

que la forman a través de tres características principales: atributos, localización y

topología. Los atributos representan características de los objetos permitiendo conocer

particularmente lo que son. La localización, representada por la geometría del objeto y

su ubicación espacial de acuerdo a un sistema de referencia, permite saber dónde está

el objeto y qué espacio ocupa. Y por último, la topología definida a través de las

relaciones espaciales inherentes entre los objetos, permite mejorar la interpretación

semántica del contexto y establecer ciertas jerarquías de elementos a través de sus

relaciones (Gutiérrez, 2006).

2.1.2. GEOSERVICIOS WEB

El Open Geospatial Consortium (OGC) es la organización que definió los estándares

para el almacenamiento, publicación y transferencia de servicios web geográficos,

estableciendo un marco común de trabajo para visualizar y acceder a información

geográfica a través de Internet. Estos geoservicios son componentes de software que

permiten exponer datos y algoritmos usando como base el lenguaje de marcado XML,

así como los protocolos de red http. Las especificaciones más extendidas y utilizados

son el Web Map Service (WMS) que produce mapas en formato imagen por demanda

para ser visualizados por un navegador o en un cliente ligero (cliente web) y el Web

Feature Service (WFS) que proporciona la información relativa a la entidad

almacenada en una capa vectorial la cual reúne las características formuladas en la

consulta o petición (Saldaño, 2008). Adicionalmente, es importante destacar que la

especificación WMS define tres tipos de peticiones que soportan la cartografía Web:

El GetMap especifica los parámetros de petición de mapas que permiten a los

servidores múltiples producir diferentes capas de mapas para un solo cliente; el

GetCapabilities explica qué es capaz de realizar un servidor de mapas, y finalmente el

el GetFeatureInfo especifica cómo pedir más información acerca de las características

del mapa web (IDESC, 2014).



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2.1.3. MAPAS WEB

Un mapa web es un modelo o representación gráfica de un aspecto o rasgo particular

con manifestación en el espacio geográfico y que es distribuido a través de la red

mediante un geovisor. Este tipo de mapas conservan los elementos primarios de los

mapas análogos con los valores agregados de los mapas dinámicos (interactividad,

cambio de escala de visualización, desplazamientos al interior de la vista del mapa,

consultas a la información atributiva de los datos, modificar apariencia a los datos,

inclusión de contenido multimedia e hipervínculos, entre otros elementos) (Salamanca

& Contreras, 2008).

2.1.4. VISOR CARTOGRÁFICO

Un visor cartográfico, comúnmente conocido como geovisor, es una herramienta

informática cuyo objetivo es permitir la geovisualización en la web de información a

través de capas desplegadas en mapas interactivos, permitiendo su acceso y uso. La

arquitectura de un geovisor consiste fundamentalmente de: un servidor web, un

servidor de mapas, una base de datos espacial y un cliente ligero con una interfaz de

diseño para aplicaciones de mapas (frameworks compuestos de librerías que permiten

diseñar y controlar como visualizar datos geográficos y mapas en Internet). (Reyes &

Amador, 2014)

2.2. MARCO TEÓRICO

2.2.1. GESTIÓN DE INFORMACIÓN GEOGRÁFICA

El eje central de este documento corresponde a la gestión de información geográfica,

definida según Woodman (1985) como: «todo lo que tiene que ver con obtener la

información correcta, en la forma adecuada, para la persona indicada, al costo

correcto, en el momento oportuno, en el lugar indicado para tomar la acción precisa.».

El enfoque anterior relaciona principalmente la estructura organizacional y funcional

de una organización y de cómo esta se puede beneficiar en la toma de decisiones

basadas en la información disponible, con la finalidad de generar servicios y/o

productos que respondan a las necesidades y las expectativas de los usuarios,

posibilitando que el sistema trabaje eficientemente y económicamente a la vez; por

tanto, un Sistema de Gestión de Información aprovecha al máximo sus recursos de



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información en función de la mejora continua y de la toma de decisiones organizacional

a todos los niveles jerárquicos desde la cúspide estratégica hasta la base operativa

(Dante, 2003).

Existen diferentes modelos para la gestión de información, sin embargo, y dado el

enfoque conceptual de este proyecto, vale la pena mencionar el propuesto por Choo, el

cual es un modelo orientado a procesos considerando los cambios y la posterior

adaptación de la información, partiendo de la relación de los diferentes componentes

que generan la información. Para Choo, la meta básica de la gestión de información es

potenciar sus recursos de información y las potencialidades a fin de que la organización

aprenda y se adapte a su ambiente cambiante (Ponjuán-Dante, 2011). Por ello, se

planteó un ciclo continúo de seis actividades interrelacionadas, iniciando por la

identificación de las necesidades de información, la posterior adquisición de ésta, su

organización y almacenamiento, el desarrollo de productos y servicios basados en dicha

información, su distribución y finalizando con el uso de la misma.

Por otro lado, la información geográfica ha adquirido un dinamismo trascendental ya

que un amplio grupo de organizaciones de diferentes sectores están involucrando cada

vez más la información geográfica en sus procesos misionales, lo cual implica la

incorporación de estrategias de gestión de información que mejoren la generación,

acceso, uso e intercambio de información de óptima calidad que soporta la toma de

decisiones, adquiriendo absoluta relevancia como un componente estratégico en la

gestión de las organizaciones de este milenio. En este sentido, la gestión de información

geográfica planifica, organiza, dirige y controla recursos, sistemas y acciones asociadas

con este tipo de información, y por tanto, su desarrollo minimiza costos y maximiza

beneficios derivados de su uso y tratamiento, a la vez que se asignan responsabilidades

informativas para asegurar una circulación constante de flujos informativos (Rodríguez

Cruz, 2008).

Así pues, resulta conveniente señalar que la gestión de información geográfica es un

conjunto de procesos que permiten controlar el ciclo de vida de la información

geográfica desde su obtención hasta su disposición final en diferentes canales de

comunicación (SIG, Geovisores, entre otros) buscando garantizar la integralidad,

disponibilidad y confidencialidad de la misma para planificar, organizar, dirigir y

controlar recursos, sistemas y acciones asociadas con la geoinformación. Por tanto, la

gestión de información geográfica tiene como propósito implementar un conjunto de

componentes y estrategias que orienten al mejoramiento de los procesos de



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planificación, producción, publicación, acceso y actualización de los geodatos para que

atiendan adecuadamente la demanda de los usuarios y permitan la generación de

productos de información que agreguen valor y conduzcan a la toma de decisiones

asertivas en las organizaciones (Valenzuela Roberto, J. F, Garnica Olarte, L. D., &

Montealegre, F. O., 2010).

2.2.2. GEOLOGÍA Y GEOFÍSICA EN LA EXPLORACIÓN Y

PRODUCCIÓN DE HIDROCARBUROS

La técnica geofísica más aplicada para el estudio del sistema petrolero corresponde a

los levantamientos de sísmica de reflexión (2D o 3D) que, por lo general, es

considerada como la única manera de evaluar un área del subsuelo antes de perforar el

pozo que compruebe la hipótesis exploratoria, en la que se presume hay acumulación

de hidrocarburos (Martinez, 2003). Esta técnica está basada en la capacidad que tienen

las capas de roca para reflejar y propagar ondas acústicas que son generadas

artificialmente con una fuente controlada de energía como explosivos de bajo poder en

tierra (exploración onshore) o con pulsos de aire comprimido en agua (exploración

offshore); dichos pulsos, una vez atraviesan las diferentes formaciones rocosas,

regresan a la superficie, donde son registrados los tiempos de retorno por sensores

conocidos como geófonos (instalados en tierra) o hidrófonos (en agua) respectivamente

(Pagés, 2011).

Al finalizar el procesamiento de estos datos se tienen hallazgos significativos a partir

de los cuales es posible interpretar la forma y geometría de la capas u horizontes al

interior de la tierra (estructuras) y de cómo éstas están organizadas. No obstante, esta

técnica no arroja información suficiente para predecir la composición de la roca, su

calidad como reservorio o si posee las características propias de una roca generadora

de hidrocarburos, entre otros aspectos. Por tal razón, se acude a otra técnica geofísica

conocida como inversión sísmica, la cual busca asociar las características físicas de la

roca, medidas en la perforación de pozos, con las características de las ondas acústicas

grabadas en los levantamientos sísmicos, permitiendo por ejemplo, obtener productos

de gran valor como el mapa estructural al tope de la formación de interés (Villamil,

Arango, Suarez, Malagon, & Linares, 1995) y las secciones sísmicas tanto en el sentido

del rumbo como del buzamiento de la estructura, a través de los cuales, se logra

identificar las secuencias de los horizontes litológicos (franjas de rocas con

características homogéneas), delinear posibles entrampamientos de hidrocarburos y el



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detalle de los rasgos estructurales más importantes en dicha formación (Córdoba,

Rolón, Buchelli, & Suárez, 2000).

De este modo, con la información obtenida de las técnicas descritas anteriormente (por

citar algunas), faculta a los geocientíficos, en primera instancia, la identificación de

aquellas áreas bajo las cuales se ubica un rasgo geológico que pueda contener

probablemente hidrocarburos (oportunidades exploratorias), y por otro, el desarrollo

de aquellas áreas de terreno (campos) en donde ya se han hecho previamente

descubrimientos de una o más acumulaciones de petróleo y/o gas presentes en las rocas

del subsuelo (yacimientos) mediante la perforación de pozos, permitiendo extraerlas

en cantidades comerciales mejorando así su producción (Blackburn et al., 2007).

2.3. MARCO NORMATIVO

El acuerdo 4 de 2012 establece los criterios de administración y asignación de áreas

para exploración y explotación de los hidrocarburos propiedad de la Nación; se expide

el Reglamento de Contratación correspondiente, y se fijan reglas para la gestión y el

seguimiento de los respectivos contratos.

El decreto 1073 de 2015, subsección 1.2 yacimientos ubicados en dos o más entidades

territoriales artículo 2.2.1.1.1.1.2.1., tiene por objeto establecer los parámetros técnicos

con el objeto de definir los porcentajes de participación de las entidades territoriales

que comparten yacimientos de recursos naturales no renovables en sus límites

geográficos, y de esta forma liquidar la participación de dichas entidades territoriales

en las regalías y compensaciones generadas por su explotación.

Finalmente, la resolución 183 del 2013 por la cual se adopta el manual de entrega de

información técnica de exploración y producción (MEITEP), en el cual se establecen

los lineamientos y especificaciones para la entrega de información generada de dichas

actividades al banco de información petrolera EPIS.



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3. METODOLOGÍA

3.1. FASES DEL PROYECTO

3.1.1. FASE PLANEACIÓN

Se pretende establecer una línea base del proyecto en la cual se realice el planteamiento

del problema, se identifique los objetivos a alcanzar, se evalúe la factibilidad del

proyecto y finalmente se haga la revisión bibliográfica y la elección de la metodología

de desarrollo de software más idónea a implementar. De modo semejante, se incluye el

diagnóstico de la información cartográfica disponible, la especificación y elicitación

de los requerimientos, y la identificación de la estructura principal del geovisor, sus

componentes, sus relaciones y cómo se distribuirán desde el punto de vista de la

ejecución.

3.1.2. FASE DISEÑO

En esta fase se plantean tareas destinadas a obtener el diseño de la arquitectura lógica,

física y de hardware del aplicativo. Así mismo, el diseño de una interfaz gráfica de

usuario eficiente y consistente a través de la técnica de prototipado de maqueta digital

o mockup, el cual implica un análisis de los usuarios y la revisión e implementación de

estándares y estrategias de diseño (estilos y metáforas). Adicionalmente, se contempla

la conceptualización y el diseño de la base de datos espacial (estructura y su

representación en un modelo de datos) y el diseño de los componentes del sistema y su

operación dentro del conjunto.

3.1.3. FASE DESARROLLO

En línea con las actividades fundamentales del ciclo de vida del software se propone la

ejecución de actividades orientadas al desarrollo y reutilización de componentes de

software necesarios para la construcción del geovisor, su validación y el acoplamiento

de los mismos. En este sentido, se plantea en primera instancia, la instalación y

configuración de las herramientas de software y del ambiente de desarrollo necesario

para la construcción de los diferentes componentes del aplicativo, seguido de la

creación de la base de datos espacial en el sistema gestor y la publicación de los datos

en el servidor de mapas web, la personalización de la interfaz gráfica del geovisor en

el entorno de trabajo o framework, la codificación y configuración de las

funcionalidades a disponer en éste y el alojamiento y despliegue del prototipo en el

servidor de aplicaciones.



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3.1.4. FASE EVALUACIÓN

Finalmente se hace entrega del prototipo del geovisor en funcionamiento atendiendo

los requerimientos y lineamientos de diseño planteados en las fases anteriores. Así

mismo, se implementó un plan de pruebas de tal manera que se evaluara, por un lado,

la funcionalidad del aplicativo en su prueba piloto y por otro, el grado de aceptación de

los usuarios en cuanto a la accesibilidad, usabilidad e intuitividad del mismo, mediante

la interpretación de los resultados de una breve encuesta de satisfacción, de

conformidad a las métricas de calidad descritas en la ISO 9126-3. De modo semejante,

se plantea la construcción de un informe en el cual se consigne la retroalimentación de

los usuarios, la evaluación de la calidad global del geovisor (si éste es conforme a la

especificación y da alcance a los requerimientos de los usuarios) y las lecciones

aprendidas, así como la documentación necesaria para ajustes y extensiones futuras.



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Figura 1. Esquema metodológico del proyecto. Fuente: Autores.



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4. DESARROLLO DE LA PROPUESTA

El desarrollo del visor cartográfico se realizó siguiendo el enfoque metodológico ágil

de ingeniería de software SCRUM, enmarcado en un modelo orientado a la

reutilización (Figueroa, Solís, & Cabrera, 2008), considerando que dicho método

permitió, por un lado, abordar el desarrollo del aplicativo disgregado en secciones de

tal manera que se realizaran ajustes de ser necesarios o priorizar tareas de desarrollo

sin afectar la entrega total del producto. Así mismo, se consideró para su elección el

corto tiempo de ejecución del proyecto, dado que esta metodología brinda la

posibilidad de hacer una entrega rápida del geovisor teniendo en cuenta que su

desarrollo se hace en un marco de trabajo iterativo con incrementos hechos en la

medida en que se van atendiendo los requerimientos funcionales definidos para el

mismo, y al tener un enfoque incremental (Cadavid, Martínez, & Vélez, 2013), permite

el aprovechamiento de componentes de software ya construidos que luego son

ajustados a las necesidades particulares del proyecto.

Figura 2. Adaptación de la metodología SCRUM para el geovisor. Fuente: Autores.

Las tareas o unidades básicas de trabajo llevadas a cabo en el desarrollo del aplicativo

web responden a una iteración o Sprint (ver figura 2), con una duración de seis semanas,

brindando la posibilidad de entregar productos parciales en cada tarea, perfectamente

integrables para el funcionamiento en productivo del prototipo del geovisor. En la

primera unidad de trabajo se conceptualizó, diseñó y construyó la base de datos

geográfica del proyecto en el motor de base de datos PostgreSQL (para el

almacenamiento de la información alfanumérica en tablas) y la extensión PostGIS para

el almacenamiento de geometrías y posiciones con base a un sistema de referencia

espacial. Posteriormente, en la segunda tarea, se procedió a crear y publicar los



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geoservicios web en el servidor de mapas Geoserver, de conformidad a la

especificación (WMS) y estándares de la Open Geospatial Consortium (OGC) con sus

respectivos estilos (simbología de las capas bajo el estándar SLD) defendidos sobre el

cliente desktop QGIS. Así mismo, se construyó el tablero de analítica con los datos

alojados en la base de datos espacial a partir de la técnica de indexación asociativa de

Qlik Sense, en donde se identifica y traza todas las relaciones entre los datos,

destacando aquellas más significativas de manera automática permitiendo así la

generación de reportes estadísticos interactivos, generando valor agregado a los datos.

En la tercera y última actividad se instaló el marco de trabajo (framework) para el

diseño de aplicaciones de mapas y se codificó las funcionalidades a ofrecer en el

mismo. El cliente web de servicios geográficos elegido para el desarrollo del aplicativo

corresponde a Heron Mapping Client, el cual utiliza librerías de JavaScript y está

construido sobre GeoExt (Conjunto de controladores y funcionalidades), OpenLayers

(Servicios de mapas base) y ExtJS (Interfaz gráfica de usuario), permitiendo reutilizar

componentes de este software para la construcción, implementación y personalización

del geovisor SIGGA.

4.1. DISEÑO DE LA PROPUESTA

4.1.1. ESPECIFICACIÓN DE REQUERIMIENTOS

En cuanto a la ingeniería de requerimientos, este apartado presenta la identificación y

el levantamiento de requerimientos funcionales y no funcionales para el desarrollo del

geovisor.

4.1.1.1. REQUERIMIENTOS FUNCIONALES

A continuación, se describen las necesidades de los usuarios que serán traducidas a

requerimientos del sistema y que posteriormente constituirán los servicios y/o

operaciones a llevarse a cabo en el geovisor para suplir los requerimientos (Salavert &

Pérez, 2000).



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ÍTEM DESCRIPCIÓN

RF-SIGGA-01 El usuario no requiere de autentificación para acceder al geovisor y

utilizar las operaciones dispuestas en éste.

RF-SIGGA-02 El geovisor debe permitir al usuario el cambio de estado de las capas

de información geográfica dispuestas en una tabla de contenidos.

RF-SIGGA-03 El usuario puede visualizar en pantalla las capas de información

geográfica en diferentes escalas de despliegue y realizar

desplazamientos o paneos a nivel de vista.

RF-SIGGA-04 Una vez activa la capa en la tabla de contenido del geovisor, el

usuario puede identificar la información temática o atributiva

asociada a la misma en una ventana emergente o pop up, sin que ello

implique definir algún parámetro o sentencia de código para efectuar

la consulta.

RF-SIGGA-05 El geovisor permitirá al usuario generar dibujos (puntos, líneas o

polígonos), generar etiquetas sobre la vista actual del mapa.

RF-SIGGA-06 El usuario podrá consultar reportes estadísticos mediante gráficos

interactivos en un tablero de analítica de BI asociados a la entrega de

la información técnica al banco de información petrolera (EPIS)

referente a pozos y áreas de negocio de un bloque operado por la

compañía.

4.1.1.2. REQUERIMIENTOS NO FUNCIONALES

En este ítem se exponen las características que restringen la operación o

funcionamiento del geovisor:

ÍTEM DESCRIPCIÓN

RNF-SIGGA-01 El geovisor debe ser adaptable a navegadores web.

RNF-SIGGA-02 Al geovisor debe ser accedido por los funcionarios de la

organización mediante un navegador a través de la intranet sin

necesidad de utilizar plugins o software emulador de web.

RNF-SIGGA-03 El geovisor debe ser escalable, es decir permitir el crecimiento de

información, nuevas capacidades y funcionalidades y mayor

capacidad de almacenamiento.



__________________________________________________________________________________

20

RNF-SIGGA-04

En cuanto a disponibilidad, se debe permitir que el sistema pueda

recibir múltiples peticiones de ingreso, consulta y descarga con un

porcentaje de fallas inferior al 70%.

RNF-SIGGA-05 El geovisor debe soportar una concurrencia del 50% de

funcionarios de la organización sobre el 100% de funcionarios.

RNF-SIGGA-06 El geovisor no debe desplegarse desde dispositivos móviles.

RNF-SIGGA-07 Toda la información presente en el geovisor debe estar en idioma

español.

RNF-SIGGA-08 El estándar de diseño en temas de interfaz gráfica de usuario debe

corresponder a los lineamientos del manual de marca de la

organización. Así mismo, el diseño debe estar encaminado a

cumplir las guías básicas del WCAG 2.0 del W3C.

RNF-SIGGA-09 El visor debe ser implementado bajo una arquitectura orientada a

servicios que cumplan con los estándares de la Open Geospatial

Consortium.

RNF-SIGGA-10 La resolución de pantalla definida es de 1024 x 768.

RNF-SIGGA-11 La navegación y disposición de funcionalidades debe ser sencillo,

intuitivo y de fácil acceso facilitando el uso del aplicativo de

usuarios no técnicos en manejo de herramientas de sistemas de

información geográfica.

RNF-SIGGA-12 El geovisor debe proveer una ayuda en línea codificada en HTML

en la cual se ilustran gráficamente las funcionalidades y las mejores

prácticas de uso. Debe estar disponible para su consulta en

cualquier momento.

RNF-SIGGA-13 Se debe entregar documentación de la arquitectura del geovisor

describiendo los componentes y la interacción entre estos, su

funcionamiento y documentación de la codificación y/o

reutilización de componentes para futuras extensiones o

mantenimiento del mismo.

4.1.1.3. REGLAS DE NEGOCIO

Regla 1: El prototipo del visor cartográfico se desarrollará con reutilización de

componentes de software.



__________________________________________________________________________________

21

Regla 2: El rol usuario del geovisor corresponde únicamente a funcionarios

activos de la organización.

Regla 3: La información desplegada en el geovisor corresponde a información

oficial, se debe validar la fiabilidad de la misma antes de la carga mediante

actos administrativos, contratos de exploración y producción firmados con la

ANH, expedientes de licencias ambientales, formas ministeriales presentadas

al MM&E o cualquier otro documento que haga sus veces.

Regla 4: El usuario únicamente tendrá permisos de consulta, por ningún motivo

podrá crear, actualizar o eliminar datos en el geovisor.

Regla 5: El sistema de referencia espacial oficial de toda la información

presentada en el geovisor corresponde al sistema WGS84.

Regla 6: La vista global de capas en el geovisor deberá estar delimitada por la

envolvente de todas las jurisdicciones municipales en cuya superficie se

adquieran áreas contratadas para adelantar actividades de exploración y

producción de petróleo y gas por la compañía.

Regla 7: El balance de entrega de información al EPIS de cada bloque se

incorporará al geovisor como una tabla no espacial, y la actualización del estado

de productos asociado a áreas en evaluación, explotación o devueltas; o pozos

perforados deberá realizarse semestralmente.

4.1.1.4. DEFINICIÓN DE ACTORES DEL SISTEMA

A continuación, se presenta la descripción del actor que interactúa con el sistema:

ROL Usuario del sistema AC-SIGGA-01

DESCRIPCIÓN Representa el funcionario activo de la organización que

puede acceder al geovisor a través de la intranet.

CAPACIDADES Acceder, visualizar y consultar información técnica

georreferenciada obtenida de la ejecución de

actividades de exploración y producción de

hidrocarburos.

4.1.2. ARQUITECTURA LÓGICA



__________________________________________________________________________________

22

4.1.2.1. DIAGRAMA DE CASOS DE USOS

Los diagramas de casos de usos son un tipo de diagramas comportamentales los cuales

son frecuentemente utilizados en la ingeniería de software para representar el

comportamiento del sistema a partir de sus funcionalidades (operaciones que se llevan

a cabo en el geovisor) y los actores que interactúan en el mismo (Salavert & Pérez,

2000). Para especificar dicho comportamiento, se representa el actor, las relaciones y

las operaciones basadas en los requerimientos funcionales identificados para el

geovisor. La descripción de los principales casos de uso se presenta a continuación:

CU-1 Visualizar: corresponde a la funcionalidad que permite cambiar el estado de

visualización y el renderizado de las capas de información en el geovisor. Para este

caso de uso existe relación de extensión (dependencia opcional, el usuario decide si la

ejecuta o no) de otros 3 casos indicada por el estereotipo <<extend>>: CU-2 Acercar

vista, CU-3 Alejar vista, CU-4 Desplazar vista.

El caso de uso CU-5 Identificar capa corresponde a la funcionalidad de despliegue de

la información atributiva del objeto geográfico que se haya sido seleccionado a través

de una ventana emergente o pop-up. El caso de uso CU-6 Dibujar permite al usuario

construir elementos temporales en pantalla con las geometrías primitivas, etiquetarlos,

personalizarlos y descargarlos como archivos shapefile. Posee a su vez 11 relaciones

de extensión con otros casos de uso, tales como: CU-7 Dibujar punto, CU-8 Dibujar

línea, CU-9 Dibujar polígono irregular, CU-10 Dibujar polígono regular, CU-11

Generar etiqueta, CU-12 Dibujar un agujero, CU-13 Eliminar dibujo, CU-14 Mover

dibujo, CU-15 Seleccionar elementos, CU-16 Modificar dibujo, CU-17 Personalizar

(cambiar estilo).

El CU-18 Consultar Reporte Estadístico, brinda la posibilidad de redirigir al usuario

a un tablero de analítica con gráficos estadísticos interactivos de la información

dispuesta en el geovisor para inteligencia de negocios.



__________________________________________________________________________________

23

Figura 3. Diagrama de casos de uso. Fuente: Autores.



__________________________________________________________________________________

24

De modo semejante, se presenta un ejemplo de especificación del caso de uso CU-01

Visualizar.

NOMBRE Visualizar CÓDIGO CU-01

ITERACIÓN Fachada PRIORIDAD Alta TIPO Necesario

RESUMEN

Permite a los usuarios visualizar la información disponible en el visor cartográfico.

ACTOR(ES)

Primario(s) Usuarios Soporte No aplica

INFORMACIÓN NECESARIA

Información Responsable(s) Todos los usuarios

Flujo Ítem Características Evento

Entrada

FLUJO PRINCIPAL

Flujo Paso Acción Escenario

1

1 Usuario El usuario ingresa a través de un navegador web a la

página del geovisor.

2 Geovisor El Geovisor activa por defecto en la tabla de contenidos

la totalidad de las capas almacenadas en su base de datos

3 Usuario

El Usuario decide la capa en la que desea cambiar el

estado en el geo visor mediante un clic en el check box.,

si no sigue en el flujo de excepción 1

4 Geovisor El Geovisor valida el estado de la capa.

5 Geovisor

El Geovisor realiza el siguiente procedimiento si está

encendida la capa seleccionada, la apaga; y si está

apagada, la enciende.

6 Geovisor El Geovisor renderiza el mapa con el estado de la capas

definido por el usuario.



__________________________________________________________________________________

25

FLUJO ALTERNATIVO


No aplica

FLUJO DE EXCEPCIÓN


1 3 Usuario El usuario no elige activar ninguna capa

4 Geovisor El geovisor activa por defecto un mapa base.

PUNTO(S) DE EXTENSIÓN

CU-2 Acercar vista, CU-3 Alejar vista, CU-4 Desplazar vista.

PUNTO(S) DE INCLUSIÓN

No se tienen casos de uso de inclusión.

DESENCADENADOR(ES)

1. Cada vez que el usuario desee visualizar y consultar la información alojada en el

Geovisor.

SUPUESTO(S)

1. El Usuario tiene acceso a internet.

2. El Geovisor está activo y en funcionamiento.

3. Las capas de información geográfica estén disponibles.

PRECONDICIÓN(ES)

1. El Geovisor debe renderizar el mapa base y activar todas las capas por defecto.

POSTCONDICIÓN(ES)

1. En caso de haberse realizado el procedimiento de manera exitosa, el Geovisor debe

permitir al usuario controlar el nivel de detalle de la vista del mapa

(acercamientos/alejamientos del zoom) o desplazar la vista.

AUTOR(ES)

Ingenieros de Requerimientos

FECHA

Iteración Fachada Creación 19/06/2019 Modificación



__________________________________________________________________________________

26

4.1.2.2. DIAGRAMA DE PAQUETES

El diagrama de paquetes permite realizar agrupaciones lógicas de funcionalidades u

operaciones a llevarse a cabo en el geovisor (identificados previamente en el diagrama

de casos de uso) en módulos de acuerdo a la cohesión de las mismas (Stevens, Pooley,

& Aguilar, 2002). La siguiente ilustración representa el diagrama de paquetes para el

geovisor SIGGA en el cual se tienen fundamentalmente dos módulos, uno denominado

navegación el cual agrupa los casos de uso que interactúan con la visualización y

despliegue en pantalla: visualizar, acercar, alejar y desplazar vista. El otro módulo

denominado Gestión de Información, corresponde a la colección de funcionalidades

asociadas a la interacción del usuario con las capas de datos alojadas en el geovisor:

identificar capas y consultar reporte estadístico principalmente.

Figura 4. Diagrama de paquetes. Fuente: Autores.

4.1.3. ARQUITECTURA FÍSICA



__________________________________________________________________________________

27

4.1.3.1. DIAGRAMA DE COMPONENTES

El diagrama de componentes es un tipo de diagrama estructural que permite establecer

los componentes o unidades modulares del geovisor, el comportamiento o

comunicación de éstos en términos de sus interfaces y su nivel de acoplamiento.

Figura 5. Diagrama de componentes. Fuente: Autores.

De la ilustración anterior, se tienen 5 componentes, algunos de ellos con solo interfaz

provista o requerida respectivamente y otros con ambas interfaces (proveen y requieren

datos al interior del sistema para su funcionamiento). De esta manera, el componente

de base de datos PostgreSQL gestiona la persistencia del aplicativo y provee los datos,

por un lado, al servidor de mapas web Geoserver quien los requiere para la publicación

de los geoservicios con la especificación WMS, y por otro, al tablero de analítica de

Qlik Sense quien los requiere para construir el modelo asociativo y los reportes

estadísticos interactivos. Ambos servicios a su vez son entregados al cliente web del

geovisor Heron el cual los consume como capas de información en la vista del mapa,

desplegando y renderizando según las peticiones hechas sobre el navegador web.



__________________________________________________________________________________

28

Análogamente, este diagrama permite identificar en cuántas capas se debe construir el

visor cartográfico, en este sentido, se tienen fundamentalmente dos capas, una asociada

a la presentación (interfaz gráfica de usuario) y la lógica del negocio (geovisor, tablero

de analítica y servidor de mapas web) y otra capa asociada a la persistencia del sistema

(base de datos espacial).

4.1.4. ARQUITECTURA DE HARDWARE

4.1.4.1. DIAGRAMA DE DESPLIEGUE

El siguiente diagrama de despliegue muestra la configuración en funcionamiento del

aplicativo, representando los entornos de ejecución y la relación física de los distintos

nodos o componentes de hardware que conforman el visor cartográfico, exponiendo la

asociación existente entre éstos y la forma en cómo se distribuyen.

Figura 6. Diagrama de despliegue. Fuente: Autores.

Obsérvese en el diagrama que se exponen y representan 3 nodos para el funcionamiento

en productivo del geovisor SIGGA, un servidor en el que está alojado el motor de bases

de datos, un servidor de aplicaciones con los entornos de ejecución y el acceso al

geovisor mediante un navegador web (desde la vista del cliente).

4.1.5. DISEÑO DE LA BASE DE DATOS ESPACIAL

Construcción de un visor cartográfico para la administración de información técnica georreferenciada y el seguimiento contractual de activos en exploración y producción de hidrocarburos

__________________________________________________________________________________

29

4.1.5.1. DIAGRAMA DE PERSISTENCIA

El modelo a continuación representa la información que será almacenada en la base de datos espacial que alimenta las transacciones

efectuadas desde el Geovisor, permitiendo hacer un inventario, organización y clasificación de los objetos geográficos que la

componen.

Figura 7. Modelo de datos del Geovisor SIGGA. Fuente: Autores.



__________________________________________________________________________________

30

Su diseño responde a un modelo de datos de tipo conceptual que describe en forma

estructurada la información geográfica que representa el universo de discurso o alcance

temático del Geovisor SIGGA. La jerarquía del modelo comprende cinco temas y cada

uno de ellos tiene asociado uno o más grupos o set de datos.

4.1.6. DISEÑO DE LA INTERFAZ GRÁFICA DE USUARIO

Para el diseño de la interfaz gráfica de usuario se tuvo en cuenta tres aspectos

importantes: intuitividad, eficiencia, y consistencia de diseño (apariencia) requerido

para el proyecto (la interfaz debe estar ajustada al modelo mental del usuario para evitar

la indefensión adquirida) (Galeano, 2017). La técnica de diseño corresponde a

maquetado digital ya que se construyó sobre la plataforma de desarrollo del aplicativo

representando las características físicas a implementar; así mismo, se tuvo en cuenta

criterios asociados a la correcta utilización de invitaciones (botones, cajas de

activación, barras de navegación y pestañas), metáforas (íconos) y rampas de color

basados en un estándar de diseño, con el fin de obtener una interfaz sencilla, intuitiva,

funcional y de fácil acceso para el usuario. A continuación, se presenta el prototipo de

la interfaz o mockup con una dimensión horizontal de baja fidelidad.

Figura 8. Diseño interfaz gráfica de usuario. Fuente Autores.



__________________________________________________________________________________

31

4.2. DESARROLLO DE LA PROPUESTA

4.2.1. REQUERIMIENTOS DE LA APLICACIÓN

Los siguientes constituyen requerimientos técnicos mínimos para el funcionamiento

del aplicativo:

Requisitos de Hardware

Componentes Mínimo Recomendado

Sistema operativo Windows 8 Superior

Memoria 512 MB 1 GB

Velocidad Procesador *Procesador x64: 1,4

GHz

2GHz

Tipo de Procesador Intel Core i5 7Th Gen O superior

Disco Duro 10.1 GB de espacio en

disco

Mayor a 10.1 GB

Requisitos de Software

Motor de base de datos PostgreSQL - PostGIS

Servidor de mapas web Geoserver

Clientes desktop QGIS - Qlik Sense

Cliente web Heron Mapping Client

Servidor de aplicaciones XAMPP

Lenguajes JavaScript-HTML5-CSS

4.2.2. CONSTRUCCIÓN DE LA APLICACIÓN

Para la creación del geovisor se utilizó la librería de java Script llamada GeoExt, la cual

combina las librerías de OpenLayers y Ext JS, que en conjunto facilitan la manipulación

y creación de los mapas o herramientas GIS junto con la interfaz gráfica. En la

estructura del geovisor se definió un archivo html llamado INDEX que corresponde al

archivo principal en el cual se hace el llamado a los diferentes scripts construidos para

el correcto funcionamiento del geovisor. En dicho archivo html se definen los

siguientes aspectos:

ARCHIVO INDEX



__________________________________________________________________________________

32

Indica el contenido del archivo, su codificación y el título e imagen de la página web

el cual aparecerá en la barra del navegador.

Referencias y llamados a diferentes librerías externas entre las cuales se encuentran:

ExtJs, Proj4JS, OpenLayers, GeoExt, GXP y archivos de estilo CSS.

Llamados a los Java Scripts donde se estructuraron las diferentes partes del aplicativo

entre las cuales se encuentran el layout, la configuración de las capas y las diferentes

herramientas del visor.

ARCHIVO MAP.JS

En este archivo se definen las capas que se utilizarán en la aplicación web, así como

las opciones del mapa y la estructura de organización de árbol para desplegar las capas

de información. El código está estructurado en namespaces los cuales son funciones

declaradas con el fin de crear objetos con sus respectivas variables (no son globales).

Por mencionar algunos, se encuentra el que permite controlar las diferentes

resoluciones que se pueden tener en la vista del mapa

(HERON,OPTIONS,SERVERRESOLUTIONS), otro en donde se especifica el almacén

de datos creado en Geoserver y la URL de acceso al espacio de trabajo en donde se

encuentran publicadas las capas y desde allí serán consumidos los servicios WMS

(HERON.GUATIQUIA), otro para tener las configuraciones en cuanto al extent,

proyección, resolución y zoom del geovisor (HERON.OPTIONS.MAP.SETTINGS).



__________________________________________________________________________________

33

Otro de los aspectos importantes que se especifican en este script son las variables que

definen las diferentes proyecciones que se van a emplear y las coordenadas centrales

en donde se ubicará la capa base cada vez que se acceda al geovisor.

Para definir las capas que van a ser llamadas y publicadas en el geovisor se define el

namespace HERON.OPTIONS.MAP.LAYERS, la cual se divide en dos secciones, una

donde se llaman a las capas base y otra donde se llaman a las capas especificas a la

temática del visor que fueron publicadas en Geoserver. Para hacer el llamado de las

capas es necesario, primero definir el nombre bajo el cual se van a identificar los layers,

la URL en la cual se hará el llamado, el nombre bajo el cual se encuentra almacenada,

el formato que esta tiene y el efecto de transición que tendrá.

La diferencia en el código entre una capa base y una capa temática radica en el valor

que toma el atributo isBaseLayer, que para el caso particular de este proyecto se tiene



__________________________________________________________________________________

34

que la definición de la URL se realizó en una variable global. Por último, en este

archivo se definió igualmente el árbol temático bajo el cual se hizo la separación de la

distribución de las capas. Para esto se creó la variable treeTheme, en la cual se establece

el orden jerárquico de las carpetas organizando la información de manera lógica, así

mismo, se eligió la opción de subcapas desplegables por comodidad. Cada grupo tiene

unas subcapas (children) definidas por el nodeType gx_layer, posibilitando la inclusión

de un checkbox para activar o desactivar las capas.

ARCHIVO LAYOUT.JS

En este fichero se define la disposición de los elementos del mapa, es decir, de los

paneles que componen el geovisor. En primer lugar, se define un panel principal el cual

va a contener las diferentes divisiones (ítems) que tendrá el visor.

Los paneles secundarios se engloban dentro del arreglo denominado ITEMS y se guarda

una estructura de jerarquía en la cual se indica cuando se declara el tipo de panel

(xtype), dentro de dicho arreglo se crearon cuatro ítems hr-container-north, hr-menu-

left-container, hr-map-and-info-container y hr-menu-right-container. En el hr-

container-north se creó el espacio del banner. El siguiente panel es el de la izquierda,

hr-menu-left-container, que se desempeña como contenedor del árbol de capas y del

apartado de capas activas los cuales a su vez están definidos dentro del panel como

ítems.



__________________________________________________________________________________

35

En este panel es importante destacar que en el apartado donde se definió el árbol de

capas también se programan las acciones que tendrá el pulsar el botón derecho del ratón

sobre una capa con la sintaxis contextMenu (para este caso la acción de respuesta es la

posibilidad de manipular la transparencia de las capas). Adicionalmente en el

namespace Heron.options.layertree se establece la estructura de dicho árbol.

El panel central, hr-map-and-info-container, contiene a su vez al mapa en sí con el

identificador hr-map. En este, las hropts son Heron.options.map y todas las sub-

propiedades y sub-objetos, como Heron.options.map.settings o

Heron.options.map.layers.



__________________________________________________________________________________

36

Finalmente, el panel, hr-menu-right-container, es el de la derecha. En este se construyo

una pestaña que muestra la leyenda de las capas activas en la vista del mapa mediante

el uso del hr-layerlegend-panel, que muestra la leyenda mediante GetFeautreInfo.

ARCHIVO OPTIONS.JS

En este archivo principalmente se definen los diferentes botones que se tendrán

disponibles en la barra de herramientas, además se definen los tooltips o etiquetas,y el

comportamiento y acciones de cada botón (incluyendo la estructuración de los

submenús). Una de las acciones creadas para los botones de ayuda y estadísticas es el

re-direccionamiento del geovisor a diferentes links en donde se tiene estructurada la

información necesaria.



__________________________________________________________________________________

37

4.2.3. IMPLEMENTACIÓN DE LA APLICACIÓN

La implementación del prototipo del geovisor SIGGA inicia con la instalación del

servidor de aplicaciones XAMPP Server de manera local con el fin de realizar las

pruebas de funcionamiento del aplicativo luego de la codificación. Esta es una solución

informática que hace la función de servidor local e integra a su vez un set de

herramientas que se instalan como un solo paquete (Apache para el servidor web

HTTPS encargado de aceptar las peticiones desde un navegador web para mostrar el

contenido del geovisor, PHP que corresponde al lenguaje de programación para el

desarrollo de la app web y que es interpretado por el servidor Apache y MariaDB que

permite administrar la base de datos en donde se almacena la información necesaria

para el correcto funcionamiento del geovisor en la web). Una vez instalado, se procede

a configurar el desarrollo hecho sobre el cliente web Heron Mapping Client en el folder

de aplicaciones. De esta manera se tiene un visor cartográfico que responde a los

requerimientos del proyecto, en funcionamiento, y construido de conformidad a los

lineamientos definidos en la ingeniería de software presentados en el diseño, tal y como

se observa a continuación:



__________________________________________________________________________________

38

Figura 9. Página de inicio del Geovisor SIGGA. Fuente: Autores.

Figura 10. Tablero de analítica del Geovisor SIGGA para inteligencia de negocios.

Fuente: Autores.



__________________________________________________________________________________

39

Cabe mencionar que a este prototipo se realizó un plan de pruebas para validar su

funcionamiento. Éstas se describen a continuación:

PLAN DE PRUEBAS

PRUEBA DESCRIPCIÓN

Unitaria Esta prueba se realizó durante la fase de desarrollo del aplicativo y

permitió constatar la correcta ejecución de cada componente del

sistema de manera individual luego de ser configurado y codificado.

Funcional Esta prueba se realizó al final del desarrollo del geovisor (producto de

software terminado) con el fin de determinar discrepancias entre el

funcionamiento de los módulos del aplicativo y la especificación de

requerimientos funcionales. ¿Hace todo para lo que fue diseñado? ¿lo

hace correctamente?

Usabilidad Esta prueba permitió validar con potenciales usuarios (público

objetivo) la facilidad en el acceso, intuitividad, usabilidad y

navegabilidad en la interfaz gráfica del geovisor, recolectar

comentarios pertinentes y establecer el grado de satisfacción con el

producto de software.

Aceptación Prueba final aplicada al geovisor en la cual se contrasta el producto

final versus la especificación de requerimientos y las consideraciones

de diseño del aplicativo. ¿cumple? ¿consistente?

Acto seguido, se presenta un ejemplo de un caso de prueba aplicado al prototipo

funcional del geovisor.

CASO DE PRUEBA

CÓDIGO CP-SIGGA-01

PROPÓSITO Comprobar la usabilidad del geovisor

PRECONDICIONES El usuario leyó el manual de usuario

DATOS DE

ENTRADA

Capas de información geográfica activas por defecto en el

geovisor.

ACTIVIDADES 1. Se le solicita al usuario alejar la vista del mapa a una escala

pequeña (mayor a 1:17.000.000).

2. Dibujar un polígono irregular sobre una vista más detallada

del mapa web.

RESULTADOS

ESPERADOS

1. Cambio en el nivel de detalle de la visualización del mapa

con un renderizado del mapa base a la escala solicitada.

2. Polígono regular dibujado sobre una vista más detallada.



__________________________________________________________________________________

40

EVIDENCIAS Se presentan las evidencias de la prueba obtenida por el

usuario evaluado:

COMENTARIOS El usuario manifiesta un grado de satisfacción de un 95% y

sostiene que el geovisor cumple con el parámetro de calidad

evaluado, argumentando que es bastante intuitivo y de muy

fácil manipulación para usuarios sin conocimientos de GIS.

4.2.3.1. COMPONENTES DEL VISOR CARTOGRÁFICO SIGGA

A continuación, se describen los componentes que constituyen el visor cartográfico:

COMPONENTE OBSERVACIÓN

Banner Está ubicado en la parte superior del geovisor.

Área de despliegue

del mapa

Despliega el mapa centrado en la ventana de acuerdo a la

escala de visualización configurada por defecto.

Barra de

herramientas

Está ubicada en la parte superior del geovisor y aparece

desplegada por defecto.

Control de

navegación

Está ubicado en el costado lateral izquierdo del geovisor.



__________________________________________________________________________________

41

Escala gráfica y

numérica

Están ubicadas al costado superior e inferior izquierdo del

geovisor respectivamente.

Tabla de contenido Constituye la pestaña lateral superior izquierda del

geovisor.

Leyenda del mapa Constituye la pestaña lateral superior derecha del

geovisor.

Control de capas Constituye la pestaña lateral inferior izquierda del

geovisor.

4.2.3.2. FUNCIONALIDADES DEL VISOR CARTOGRÁFICO SIGGA

En esta sección se expondrán capturas de pantalla de las principales funcionalidades

del geovisor de conformidad a los casos de uso:

CASO DE USO FUNCIONALIDAD

Visualizar

Permite al usuario realizar la navegación sobre la información desplegada en el

geovisor empleando las herramientas: Full Extent , Zoom In , Zoom Out ,

Paneo libre , Controles de Paneo, Control de escala de visualización , Medir

Longitud y Medir Área , la ayuda en línea y el acceso al tablero de analítica

en Qlik Sense .



__________________________________________________________________________________

42

Identificar Capa

Esta funcionalidad le permite al usuario en el panel de capas activas mediante el

botón de identificar, acceder a los atributos asociados a una capa de información

geográfica de particular interés desplegada en el geovisor consolidado en una

ventana emergente.

Las flechas ayudan a bajar o a subir las capas para su visualización, el ícono de la

permite mostrar la información de la capa, el botón verde es para cambar la

transparencia de la capa y el signo menos es para eliminar la capa de la vista del

mapa.

Dibujar

Esta funcionalidad le permite al usuario construir elementos geométricos sobre la

vista del mapa, personalizarlos y de descargarlos como ficheros shapefile.

El botón que da acceso a la barra de herramientas de esta funcionalidad es y los

botones asociados a esta funcionalidad son: Dibujar punto , Dibujar línea ,

Dibujar polígono irregular , Dibujar polígono reglar , Etiquetar , Cortar

dibujo , Eliminar dibujo , Eliminar todos los dibujos , Editar geometría del

dibujo , Seleccionar dibujo , Mover dibujo y Personalizar dibujo



__________________________________________________________________________________

43

Consultar

Reporte

Estadístico

Esta funcionalidad le permite al usuario mediante el componente de software Qlik

Sense, interactuar con la información estadística de las capas pozos y balance EPIS

en un tablero interactivo diseñado para efectuar analítica de datos para inteligencia

de negocios (BI).

4.2.4. EVALUACIÓN DE LA CALIDAD DEL APLICATIVO

Para la evaluación de la calidad del producto de software desarrollado se tuvo en

consideración las métricas de calidad (Estayno, Dapozo, Cuenca Pletsch, & Greiner,

2009) definidas en la norma ISO 9126-3 para el parámetro de usabilidad, como se

presenta en la siguiente tabla:

EVALUACIÓN DE LA USABILIDAD

MÉTRICA INDICADORES

USABILIDAD Capacidad para ser entendido, capacidad para ser operado,

capacidad para ser aprendido y capacidad de atracción.

En este sentido, se aplicó una encuesta de satisfacción cuya selección de la muestra

comprende 10 funcionarios activos de la organización (población objetivo), la cual

permitió establecer el grado de satisfacción del usuario frente a la interacción con el

prototipo del geovisor, en donde el encuestado dispuso de 5 criterios de calificación

cuantificados de 1 a 5 para cada uno de los aspectos de evaluación.



__________________________________________________________________________________

44

CRITERIOS DE CALIFICACIÓN

CRITERIO DE CALIFICACIÓN PUNTUACIÓN

Totalmente satisfecho 5

Satisfecho 4

Medianamente satisfecho 3

Poco satisfecho 2

Insatisfecho 1

El participante califica su grado de satisfacción en una escala de a 1 a 5 donde, 1

significa que el usuario se encuentra insatisfecho y 5 totalmente satisfecho. Así, los

resultados de las puntuaciones se presentan a continuación:

EVALUACIÓN DE CALIDAD

CRITERIO PUNTUACIÓN

F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 F8 F9 F10

ACCESIBILIDAD 4 3 3 5 3 3 5 3 3 3

FUNCIONALIDAD 4 4 5 3 5 3 3 3 3 5

INTUITIVIDAD 5 4 4 4 4 3 3 3 5 4

NAVEGABILIDAD 5 3 5 4 4 3 5 3 4 5

APRENDIBILIDAD 4 3 4 5 4 4 5 4 4 3

COMPRENSIBILIDAD 5 3 4 5 3 5 4 4 5 5

USABILIDAD 4 5 4 5 3 5 3 5 4 5

ATRACTIVIDAD 3 3 3 4 4 5 5 5 4 4

CONSISTENTE 4 4 4 5 5 5 3 4 3 3

Figura 11. Gráfico estadístico de evaluación de la calidad. Fuente: Autores.



__________________________________________________________________________________

45

El gráfico estadístico anterior sintetiza los resultados obtenidos de la evaluación de la

calidad aplicada al geovisor.

5. PRODUCTOS A ENTREGAR

En este apartado se describen los principales productos alineados con los objetivos

definidos para este proyecto. En primera instancia, se entrega el análisis de

requerimientos que comprende el levantamiento, especificación y validación de los

mismos (ver página 18). El segundo entregable corresponde al diseño arquitectónico

del aplicativo mediante la utilización del lenguaje de especificación y modelado UML

a través de diagramas comportamentales y estructurales (ver página 22). Se hace

entrega del prototipo funcional del geovisor desarrollado sobre el lenguaje de

programación JavaScript una vez validado su funcionamiento mediante el plan de

pruebas con su respectivo manual de usuario en línea estructurado sobre el lenguaje de

marcado HTML (ver página 37) respondiendo a la necesidad de documentación de la

aplicación. Y finalmente el reporte de calidad del producto de software con la

interpretación de resultados obtenidos de la encuesta de satisfacción de usuarios (ver

página 43).

6. RESULTADOS

Para cumplir con el objetivo específico número uno, se levantaron las necesidades de

los usuarios de la organización, se validaron, organizaron y priorizaron de tal manera

que se obtuvo una definición detalla de especificación de requerimientos permitiendo

establecer los servicios de software requeridos y las restricciones a considerar en la

operación y desarrollo del aplicativo. Con el análisis de requerimientos se evidenció

que el proyecto era viable desde el punto de vista técnico.

Con base al objetivo específico número dos, luego de modelar toda la arquitectura del

aplicativo, se obtuvo un conjunto de diagramas en UML mediante los cuales se pudo

establecer la estructura y el comportamiento deseado del geovisor, así como el diseño

detallado del producto de software conforme a la especificación y dando alcance por

supuesto a los requerimientos de los usuarios, haciendo más eficiente el proceso de

desarrollo y/o construcción del prototipo.



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46

De acuerdo al objetivo número tres, después de un desarrollo incremental y basado en

la reutilización de componentes en el cual se obtuvo entregas funcionales del geovisor

que fueron sometidas a procesos de validación de funcionamiento confrontando los

requerimientos con el producto de software final en un plan de pruebas, el resultado es

un prototipo que permite a funcionarios de la organización visualizar de manera

sencilla y rápida en mapas web la información relacionada con las actividades de

exploración y producción de hidrocarburos ejecutadas por la compañía en un bloque

ubicado en jurisdicción municipal de Cabuyaro (Meta).

Finalmente, dando cumplimiento al objetivo número cuatro, una vez implementada la

encuesta de satisfacción a los usuarios, que buscaba calificar el producto de software

construido basado en unos criterios de calidad conforme a la norma ISO 9126-3, se

obtuvo que en promedio los funcionarios califican de manera global con 4 – Satisfecho

los criterios de calidad del geovisor una vez interactúan con éste. El criterio con mejor

puntuación corresponde a Consistencia de los elementos en la interfaz gráfica de

usuario con 50% muy satisfecho, seguido del criterio de navegabilidad al interior de la

interfaz y fácil utilización de las herramientas allí dispuestas con un 40% afirmando

que están muy satisfechos. El criterio de menor puntuación corresponde a la

comprensibilidad del geovisor con un 50% de los encuestados argumentando estar

moderadamente satisfechos. Por lo anterior, puede inferirse que un aspecto importante

de la calidad del producto indudablemente obedece a que el usuario se sienta cómodo

(alta accesibilidad y alta usabilidad) y que se obtengan los resultados esperados

(funcionalidad de los botones y herramientas) para evitar frustración en el usuario

(indefensión adquirida) y la no utilización del geovisor.

7. CONCLUSIONES

El diseño, desarrollo e implementación del visor cartográfico SIGGA permitió

centralizar en un único medio de visualización la información georreferenciada bajo un

mismo sistema de coordenadas y escalas. Así mismo, coadyuvó a la estandarización y

clasificación adecuada de los datos espaciales asociados a la actividad del nicho de

negocio mejorando la gestión centralizada y confiable de la información, lo cual

permitirá la toma de decisiones acertadas y oportunas asociadas a la actividad de

exploración y producción de hidrocarburos. De modo semejante, la implementación de

esta solución de software facilita el seguimiento y monitoreo en la ejecución de las

actividades asociadas a compromisos contractuales con entes gubernamentales ya que

posibilita el acceso y visualización de los datos obtenidos en dichas operaciones; así



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mismo, permite el control efectivo de los suministros de información ante el Banco de

Información Petrolera mediante la generación de reportes estadísticos de fácil consulta

por los funcionarios. Se entrega un prototipo del geovisor construido principalmente

sobre componentes de software libre obteniendo muy buen rendimiento en su

funcionamiento, que satisface la especificación de requerimientos y el modelado de la

arquitectura del mismo, lo cual lo hace un producto de software de muy bajo costo en

su implementación y con la posibilidad de mantenerlo y escalarlo a nuevos

requerimientos dada la amplia documentación para el desarrollo de las herramientas y

lenguajes de programación utilizados.

Importante mencionar que, no atender los requerimientos de usuario y especificarlos

correctamente, no sólo va a conducir a construir una aplicación poco usuable sino

incluso inútil para el objetivo del proyecto. Así mismo, es conveniente mostrar el

producto final de cada desarrollo, pues vincular de manera permanente al usuario

supone hacer constantes cambios que pueden a largar en demasía el proyecto. Por otro

lado, es de vital importancia el uso adecuado de metáforas, invitaciones y en general

elementos de diseño para construir una interfaz gráfica de usuario consistente, pues una

metáfora mal utilizada no va ayudar al usuario a llevar a cabo las operaciones que

necesita realizar en el geovisor, sino que adicionalmente lo va a confundir y frustrar.

Por tano se entrega una interfaz sencilla, intuitiva y de fácil acceso y manipulación para

el usuario no especializado en sistemas de información geográfica.

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