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Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires

Sistema de Gestión de Recursos Hídricos a través de Internet







Pablo Abrile































Resumen



En este trabajo se presenta un sistema integrado para el manejo y utilización de la información de recursos ambientales disponible como una herramienta eficaz, amplia y abierta para uso de todos los organismos, personas interesadas o involucradas en la problemática de la gestión sustentable de recursos ambientales regionales. Esta herramienta está compuesta por una base de datos y un conjunto de facilidades gráficas para su procesamiento, las cuales pueden ser utilizadas de forma remota por medio de Internet. Se incluye la posibilidad de carga remota de datos, para lo cual se ha creado el concepto de usuario, similar al utilizado en sistemas UNIX (owner, group, others).

En particular se presenta la instanciación de esta herramienta a la problemática de la gestión de Recursos Hídricos. Esta aplicación está siendo empleada con éxito en la cuenca del Arroyo Azul (Argentina) y permite cumplir los objetivos de apoyo en los estudios orientados al conocimiento del modelo de funcionamiento de los sistemas hidrológicos (tanto superficial como subterráneo). La misma puede verse en www.phi-g.org. Como valor agregado esta herramienta permitirá en el futuro próximo facilitar la gestión integral de los recursos hídricos, ya que los organismos administradores de los mismos podrán aprovechar y mantener ordenada toda la información existente.

El proyecto ha recibido el apoyo del Programa Hidrológico Internacional PHI, The United Nations Educational, Scientific and Cultural Organization (UNESCO), para la realización e implementación de la herramienta y actualmente se está analizando su aplicación en el Sistema Acuífero Transfronterizo Guaraní (Argentina, Brasil, Paraguay y Uruguay), donde se considera que su empleo sería de gran utilidad en la actual fase de conceptualización del funcionamiento del mismo.



Tabla de contenidos

Resumen 2

Tabla de contenidos 3

Tabla de ilustraciones 6

Introducción 9

1.1 - Motivación 9

1.2 – Propuesta 10

1.3 – Organización del Manuscrito 11

1.4 – Contribuciones de éste trabajo 11

Artículos Publicados 11

Presentaciones especiales en Congresos y Reuniones 13

Informes presentados a la UNESCO 14

Requerimientos del sistema 15

2.1 - Descripción 15

2.2- Diagrama de Casos de Uso 18

2.3- Descripción detallada de los elementos del diagrama 22

Usuario 22

Usuario no registrado 22

usuario registrado 22

Arquitectura y Tecnología 33

3.1 - Arquitecturas J2EE 33

3.2 - EJB CONTAINERS 35

3.3 - La capa Cliente 36

3.4 - La Capa Web 39

3.5 - La Capa EJB 42

3.6 - Tecnologías empleadas, Resumen y Decisiones 44

Diseño de la Aplicación 47

4.1 - Integración entre la Capa EJB y los datos 48

4.2 – Arquitectura y estructura de las páginas JSP 55

Arquitectura: Model 1 vs. Model 2 55

Model 1 55

Model 2 57

Arquitectura elegida para la implementación de la Herramienta 58

Estructura de las páginas 59

4.3 – Listados y Filtros 62

Filtrado de información por parte del usuario 68

4.4 – Mapa y Asistente 71

4.5 – Values 88

4.6 – Carga de Datos 93

Alta a través de formularios 95

4.7 – Gráficos 96

Ejemplo del Modo de Uso de la herramienta de graficación 98

Tipos de Gráficos 99

Tipos de Gráficos Avanzados 102

Implementación del Subsistema de Gráficos 105

4.8 – Contenido Binario 109

4.9 – Seguridad 111

Desde el punto de vista del Sistema 111

Desde el punto de vista del Usuario 114

Aplicación Concreta 117

5.1 - Descripción de la Cuenca del Azul 118

5.2 - Sistema Soporte de Información (SSI), una breve descripción 119

Conclusiones y Posibles Extensiones 125

6.1 - Conclusiones 125

6.2 - Posibles Extensiones 126

6.3 - Acuífero Transfronterizo Guaraní (SAG) 127

Templates 129

Secciones, Regiones y Templates 137

Implementación de los TAGS para los Templates 141

Conclusión 144

Chat 145

Múltiples Look & Feel 148

Bibliografía 149



Tabla de ilustraciones



Figura 2.2.1: Diagrama de Casos de Uso del Sistema 18

Figura 3.1: Diagrama de un Container EJB. 35

Figura 3.2: Relación entre Componentes, Containers y Servicios 36

Figura 3.3: Diagrama descriptivo de la interacción entre las componentes del Sistema 45

Figura 4.1.1: Diagrama de Clases descriptivo de la implementación del pattern DAO, aplicado, en el ejemplo a las operaciones sobre pozos. 49

Figura 4.2.1: Arquitectura Model 1 56

Figura 4.2.2: Arquitectura Model 2 57

Figura 4.2.3: Diagrama de la estructura de las páginas dentro del sitio. 61

Figura 4.3.1: Listado de Publicaciones 62

Figura 4.3.2: Diagrama de Clases del pattern Value List Handler 63

Figura 4.3.3: Implementación del pattern Data List Handler (DLH) 65

Figura 4.3.4: Diagrama de Secuencias para el pattern DLH 66

Figura 4.3.5: Especificación de Filtros sobre el listado que visualizado 69

Figura 4.4.1: Pantalla con la vista del mapa político y los puntos de medidas (pozos de observación y estaciones climáticas). 71

Figura 4.4.2: Pantalla con la vista del exterior del mapa político. límite de la cuenca hidrológica, red hidrográfica y los puntos de medidas. 72

Figura 4.4.3: Pantalla con la vista del mapa político, límite de la cuenca hidrológica, red hidrográfica, carreteras, ferrocarril y los puntos de medidas. 72

Figura 4.4.4: Pantalla con la vista del mapa político (gris) con menor nivel de transparencia, red hidrográfica (celeste) y puntos de medidas (azul y rojo). 73

Figura 4.4.5: Impresión de la pantalla de los puntos de medidas con la vista del mapa político y red hidrográfica, ambas con menor nivel de transparencia. El recuadro interior gris marca la zona seleccionada para pedir información. 74

Figura 4.4.6: como se adapta la escala al aumentar una zona del mapa. 75

Figura 4.4.7: Ventana para la preselección de puntos de medidas. 76

Figura 4.4.8: Opciones de Filtro para las estaciones Superficiales 77

Figura 4.4.9: Opciones de Filtro para las estaciones Climáticas 78

Figura 4.4.10: Opciones de Filtro para los Pozos 79

Figura 4.4.11: Opciones Comunes de Filtrado 80

Figura 4.4.12: Opciones de Preselecciones previas 81

Figura 4.4.13: Selección de Estaciones dentro del mapa 82

Figura 4.4.14: Almacenamiento de un conjunto de puntos de medidas seleccionados 82

Figura 4.4.15: Borrado de puntos de una selección inicial de puntos de medidas 83

Figura 4.4.16: Diagrama de Actividades que muestra la interacción entre el Asistente y el Mapa 84

Figura 4.4.17: Tecnología empleada para la interacción entre el Asistente, el Mapa y las páginas JSP. 85

Figura 4.4.18: Diagrama de Clases del subsistema de Mapas 86

Figura 4.5.1: Jerarquía de objetos que da soporte a la representación de la información administrada por el sistema. 89

Figura 4.6.2: Diagrama de Transición de Estados para un procesador de Ejemplo 94

Figura 4.7.1: Pantalla diálogo para solicitar un gráfico (ventana inferior, Listado de Precipitaciones de la Estación Miramonte) y para parametrizar el gráfico (ventana superior, Gráfico de Precipitaciones). 97

Figura 4.7.2: Pantalla con un gráfico de precipitaciones diarias. 98

Figura 4.7.3: Histograma de caudales del Arroyo Videla del 10/2001 al 01/2002. 99

Figura 4.7.4: Gráfico XY con los caudales del Arroyo Videla del 10/2001 al 01/2002. 100

Figura 4.7.5: Gráfico XY con los caudales del Arroyo Videla del 10/2001 al 01/2002. y el área bajo la curva sombreada 100

Figura 4.7.6: Temperaturas de las estación Azul SMN (Servicio Metereológico Nacional), del año 1995. Muestra en histograma las temperaturas mínimas, máximas y medias, en barras superpuestas 101

Figura 4.7.7: Detalle gráfico de temperaturas mínimas, máximas y medias, graficado con líneas graficadas con distintos colores. 101

Figura 4.7.8: Detalle del gráfico de temperaturas mínimas, máximas y medias, graficado con líneas y áreas superpuestas 102

Figura 4.7.9: Detalle del grafico de Máximos- Mínimos de temperaturas. Los puntos intermedios muestran la media, con la posibilidad de unir con una línea las medias. 102

Figura 4.7.10: Diagrama de Piper de los análisis químicos de un pozo. Se pueden graficar las etiquetas sobre los puntos y/o los puntos de un solo color para determinar mas claramente la tendencia de la nube de puntos. 103

Figura 4.7.11: Diagrama de Schoeller-Berkaloff de los análisis químicos de un pozo. Al igual que Pipper, se encuentra la opción de dibujar las líneas de un solo color, de manera de ver claramente la tendencia de los análisis 103

Figura 4.7.12: Diagrama de Collins de los análisis químicos de un pozo 104

Figura 4.7.13: Diagrama del perfil de un pozo. En este gráfico se pueden mostrar todos los parámetros de la estructura del pozo (perforación, filtros, camisas, relleno anular, prefiltro) y del corte vertical del terreno donde la perforación fue realizada (litologías y geologías) 104

Figura 4.7.14: Paquetes que componen el subsistema de formateadotes de los listados 105

Figura 4.7.15: Pattern Factory para los distintos formateadotes de Gráficos 105

Figura 4.7.16: Formateadotes de los gráficos de precipitaciones, de HQ y los de niveles del pozo. 106

Figura 4.7.17: Clases empleadas para los gráficos de muestras 107

Figura 4.7.18: Diagrama de Secuencia que muestra cómo son generados las imágenes con los gráficos requeridos por el usuario. 108

Figura 4.8.1: Servlets que manejan el contenido binario (imágenes y descarga de archivos en distintos formatos). 109

Figura 4.9.1: Interfaces que deben implementarse para poder aplicar el esquema de seguridad a un objeto dentro del sistema 112

Figura 4.9.2: Opciones de seguridad sobre los datos del sistema 113

Figura 4.9.3: Formulario de visualización y edición de grupos 114

Figura 4.9.4: Asignación de usuarios y grupos confiables para usuarios registrados 115

Figura 4.9.5: Usuario lvives editando las opciones de seguridad de una publicación ingresada previamente. 116

Figura 5.1.1: Ubicación de la Cuenca del Arroyo del Azul 118

Figura 5.2.1: Pantalla con la vista del mapa de contorno político, red hidrográfica, límite de la cuenca y la red de puntos de mediadas o monitoreo. 120

Figura 5.2.2: Ventana de sitio de medida de datos hidrogeológicos. 120

Figura 5.2.3: Ventana para la preselección de puntos de medidas. 121

Figura 5.2.4: Fotografía de la estación sobre el Arroyo Videla donde hay un punto de medida de aguas superficiales (limnígrafo) 122

Figura 5.2.5: Pantallas de diagramas químicos: columnar de Collins, Piper y Schoeller-Berkaloff. 122

Figura 5.2.6: Pantalla con una imágenes satelital de la cuenca. 123

Figura 5.2.7: Pantalla de comunicación entre usuarios del sitio Web (chat). 123

Figura 5.2.8: Pantalla de formulario de alta de usuarios, datos generales. 124

Figura 6.3.1. Mapa de ubicación del Acuífero Guaraní en la Cuenca Paraná y Chaco-Paraná, América del Sur. 127

Figura A.1: Formato típico de las páginas web del sitio. 131

Figura A.2: Secciones encontradas en los documentos del sitio 131

Figuras A.3 y A.4: Alternativas de Layout de las páginas. 136

Figuras A.5 y A.6: Cambio real de la distribución de los componentes en las páginas de la primera versión del sitio a la actual. 137

Figura A.7: Diagrama de Clases con los Beans empleados 141

Figura A.8: Diagrama de Clases con Tag Handlers implementados 143



Capítulo


1

Introducción

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