Propuesta_de_Investigación_inicial

Transcripción

VICERRECTORÍA ACADÉMICA
DIRECCIÓN DE INVESTIGACIÓN
FORMATO PARA LA PRESENTACIÓN DE PROYECTOS DE
INVESTIGACIÓN EN LA FUNDACIÓN UNIVERSITARIA LOS
LIBERTADORES1
CONVOCATORIA 003, SEPTIEMBRE DE 2010
Líneas de Investigación Institucional:
Calidad ambiental y producción más limpia
PROPUESTA DE INVESTIGACION
1.0
INFORMACION GENERAL:
Título del proyecto: Sistema de Información para suministro de datos de radiometría de la Fundación
Universitaria Los Libertadores
Línea institucional a la que se presenta: Calidad ambiental y producción más limpia
Investigador Principal: Erlington Salcedo Benavides
Co-investigador(es): Celio Gil Aros.
Asistentes y auxiliares (número): 1
Nombre del Grupo de Investigación: GRIDNTIC
Programa Académico al cual esté vinculado: Ingeniería de Sistemas
Conformación de grupos:
Nuevo __X___
Avalado institucionalmente _____
Nuevo interinstitucional _____
Interinstitucional avalado _____ Instituciones que lo conforman:
Lugar de Ejecución del Proyecto: Fundación Universitaria Los Libertadores
Ciudad: Bogotá
Departamento: Cundinamarca
Duración del Proyecto (en meses): Proyecto total 3 años
 Primera etapa 10 meses.
 Segunda etapa 10 meses.
 Tercera etapa 10 meses.
Entidades aportantes (Grupos Interinstitucionales): Ninguna
1
Este Formato sigue los parámetros del formato para la presentación de proyectos de investigación científica y
tecnológica de Colciencias - V. 2007
Valor a solicitar a Los Libertadores: 30.000.000 (10.000.000 por cada fase).
Valor otras instituciones: 0
Valor total del Proyecto: 30.000.000
Descriptores / Palabras claves (máximo 5):
Laboratorio radiométrico, sistema de información web, instrumentación ambiental, variables
meteorológicas, seguridad de información.
Nombres completos, direcciones electrónicas e instituciones de 5 investigadores expertos en el tema
de su propuesta y que estén en capacidad de asesorar y evaluar proyectos en esta temática:
1. Ovidio Simbaqueva, [email protected], Fundación Universitaria Los Libertadores
2. Orlando Cristancho Carrillo, [email protected], Universidad Nacional de Colombia sede
Bogotá, Universidad Central
3. José Nelson Pérez, [email protected], Universidad Distrital Francisco José de
Caldas
4. Luis Carlos Sarmiento Vela, [email protected], Universidad Pedagógica Nacional.
5. Julián Salamanca, [email protected], Fundación Universitaria Los Libertadores
2.0
RESUMEN DEL PROYECTO:
El interés y la necesidad por el conocimiento de la situación ambiental del lugar de
donde se habita crece día a día y es, actualmente una necesidad imperiosa, pero el
acceso a esta información no es suficiente, ni se encuentra disponible a las personas
que lo necesitan, ya que dicha información se encuentra centralizada en laboratorios y
observatorios ambientales, lo que hace que buscar información ambiental sea de
acceso exclusivo para personas que tengan la facilidad de llegar hasta dichos
laboratorios o en su defecto tengan contactos en ellos.
En la actualidad la Fundación Universitaria Los Libertadores dentro de sus trabajos de
investigación, ha adquirido una gran cantidad de instrumentos de medición de
variables atmosféricas, las cuales se agrupan bajo el nombre de Laboratorio
Radiométrico. En dicho laboratorio se encuentran pirheliómetros, piranómetros,
medidores de humedad y temperatura ambiente, colectores solares, destiladores,
secadores y un radiómetro ultravioleta tipo B, los cuales están dispuestos para
cualquier tipo de investigación en esta área.
Uno de los problemas que actualmente enfrenta este laboratorio es el de capturar
información en tiempo real y a partir de este proceso, guardar la información de
manera óptima y ordenada, generar cálculos y suministrar toda una plataforma de
consulta que permita filtrar y mostrar la información de la mejor manera y a la mayor
cantidad de público. Es ahí donde nace la necesidad de generar un proyecto que
permita suplir estas necesidades, a partir de la implementación, modelamiento y
desarrollo de un sistema de información que de solución a esta problemática.
Bajo las perspectivas que el departamento de ingeniería de Sistemas plantea, este
proyecto se constituye en un proyecto eje para el grupo de investigación GRIDNTIC, el
cual va a estar definido en 3 etapas, las cuales se desarrollaran una por año; etapas
en las cuales se persigue plantear objetivos puntuales, alcanzables y definibles, para
al final dar la posibilidad de tener un sistema de información sólido, con herramientas
de procesamiento de datos y con la capacidad de dar información en tiempo real, a
toda la comunidad local, nacional e internacional.
Las etapas que se plantean para el proyecto son las siguientes:
Etapa 1: Definición del proyecto macro y de cada una de las etapas, junto con el
planteamiento del sistema básico para captura, almacenamiento y consulta básica de
datos atmosféricos.
Etapa 2: Definición de procesos para la generación de datos atmosféricos calculados,
generación de búsquedas con filtros específicos, generación de gráficas y
procesamiento de información atmosférica.
Etapa 3: Calibración de instrumentos atmosféricos por acceso remoto vía web y
procesamiento de datos por medio de procesamiento distribuido.
Para efectos de este documento se presenta la primera etapa, con el fin de
dimensionar el proyecto y definir los alcances del mismo.
El diseño del Sistema de Información Ambiental, que se pretende construir, contendrá
la información ambiental local, capturada a partir de los instrumentos que posee el
laboratorio de Radiometría de la Fundación Universitaria Los Libertadores, la cual va a
estar almacenada en forma ordenada y mostrada con un lenguaje que permita la
comprensión tanto a personas comunes como a expertos en la materia, ayudando a
que la información existente este disponible y sea útil para toda la comunidad.
Para efectos de orientar la construcción del sistema se hace un primer acercamiento a
los instrumentos de medición de variables atmosféricas presentes en el laboratorio,
con el fin de poder tener una idea de su manejo, la posibilidad de información que
puedan generar cada uno de ellos y por ende empezar a definir la información o datos
que se pueden calcular con dichos aparatos.
A partir de esto se definirá unos procesos genéricos de captura de información, el
procesamiento de los datos y su respectivo almacenamiento, junto con todos los
requerimientos que conlleva administrar tanto las variables, los aparatos de medición,
los procesos, los reportes y todas las necesidades que el grupo de investigación
Fuentes alternativas de energía tenga.
3.0
DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO:
3.1
Planteamiento de la pregunta o problema de investigación y su contexto:
¿Cuál es el modelo óptimo para un sistema de información en línea en el área de
meteorología aplicable al laboratorio radiométrico de la Fundación Universitaria Los
Libertadores que permita generar consultas, hacer procesamiento de datos, guardar y
asegurar información?
El laboratorio Radiométrico (LR) que se encuentra en proceso de construcción, de la
Fundación Universitaria Los Libertadores, tiene como finalidad monitorear la medición
de la radiación solar y de un conjunto de variables meteorológicas, con el fin de tomar
datos actualizados y generar un sin numero de cálculos y proyecciones relacionados
con la parte climatológica. Actualmente dicha captura y procesamiento de datos no se
realiza continuamente, ni de una manera sistemática, lo cual hace que se tenga
perdida de información o procesos muy limitados, dadas las características actuales
del laboratorio.
Por tal motivo se ha visto la necesidad de que toda esta información sea tratada de
manera diferente, reduciendo la perdida de datos, que la información sea en tiempo
real y ojala, en periodos continuos de tiempo. Por lo tanto se hace necesario
desarrollar un sistema de información que permita recolectar datos sobre la radiación
solar y sobre las fluctuaciones tanto atmosféricas como meteorológicas y para esto se
ha planteado diseñar e implementar un sistema encargado de capturar toda esta
información ambiental, la cual será de conocimiento público para toda la comunidad
académica y entidades tanto nacionales como internacionales, que deseen acceder a
este sistema, a través de la página Web del laboratorio, pudiendo no solo mirar la
información sino también acceder a datos procesados de la misma, descargar archivos
con la información recolectada y realizar consultas avanzadas sobre un sin número de
datos que va a poseer el sistema.
3.2 Justificación en términos de necesidades y pertinencia:
La concepción del desarrollo sostenible, implica la imperiosa necesidad de un
profundo conocimiento de la información ambiental por parte de los organismos
responsables de la toma de decisiones en este tipo de temáticas. La disponibilidad de
un Sistema de Información Ambiental es imprescindible para lograr una gestión eficaz
y rigurosa, capaz de realizar una asignación óptima de los recursos naturales, la
difusión pública del conocimiento sobre las condiciones y limitaciones en las que
pueden desenvolverse las actividades de producción y consumo, y asegurar, dentro de
un modelo de desarrollo duradero, el mantenimiento y mejora de la calidad de vida.
Por esta razón, el cuidado y protección del medio ambiente es un esfuerzo de todos y
para lograr que la ciudadanía actúe de manera consiente y a favor del medio ambiente
es necesario entregar Información Ambiental de su localidad de forma accesible,
oportuna y clara.
Actualmente, la Universidad cuenta con un importante laboratorio de radiometría
(Laboratorio Radiométrico, LR) que se encuentra en proceso de construcción y
desarrollo, contando con registradores de datos (datalogers) que permiten registrar la
información para luego ser transferida a un computador y posteriormente analizada.
Actualmente el laboratorio consta de los siguientes
equipos: pirheliómetros,
piranómetros, medidores de humedad y temperatura ambiente, colectores solares,
destiladores, secadores y un radiómetro ultravioleta tipo B.
La visión del grupo de investigación “Fuentes alternas de energía” de la Fundación
Universitaria Los Libertadores, proyecta convertir el laboratorio Radiométrico en un
centro nacional de radiación solar y estación meteorológica de Bogotá y de esta
manera apalancar otros procesos investigativos tanto a nivel nacional como
internacional, a partir de la utilización de los datos originados en el laboratorio y
puestos en línea para ser consultados por personas y entidades tanto privadas como
oficiales que investiguen sobre el tema.
Es ésta la principal justificación de desarrollar dicho sistema de información, que busca
dar solución a las necesidades de este grupo de investigación a partir de la aplicación
de ingeniería de software en el proceso y donde el grupo GRIDNTIC del programa de
Ingeniería de Sistemas posee la trayectoria investigativa y la experiencia para
desarrollar este tipo de proyectos.
Adicional a esto, el hecho de masificar la información y colocarla al alcance de las
personas que la necesitan, con el fin de poder utilizarla en la prevención de desastres,
índices de contaminación ambiental, proyecciones climatológicas, indicadores
ambientales, fluctuaciones de variables meteorológicas, etc., son razones más que
suficientes para buscar la generación de un sistema que permita no solamente
consultar y filtrar la información, sino también el buscar la consolidación del laboratorio
y por ende proyectar al sistema a convertirse en un sistema de consulta necesario
para el desarrollo de investigaciones en esta área.
3.3 Marco teórico y estado del arte:
Actualmente, el mundo gira en torno a diferentes ejes temáticos, sobre los cuales
tratan de generar un sistema sostenible ya sea económico, social o ambiental como lo
menciona Canter2. Las organizaciones y las casas desarrolladoras de software están
construyendo una gran cantidad de productos que buscan dar solución a dichas
temáticas e incluso los mismos gobiernos trazan políticas que apoyan este tipo de
desarrollo (Colciencias3, Presidencia de la república4 y OEA5), razón por la cual este
proyecto está orientado a suplir necesidades claras a nivel nacional y local, con
proyecciones internacionales, orientadas a la solución de problemas en el área
ambiental y en esencia, el trabajo de desarrollar software que ayude a la distribución
de datos de tipo atmosférico a la comunidad educativa e investigativa que lo necesite,
por medio de la utilización de las redes de datos y específicamente de Internet6.
Dadas estas necesidades mundiales y locales latentes, las cuales incluso, parten del
mismo grupo de investigación “Fuentes alternas de energía” y del laboratorio de
Radiometría de la Fundación Universitaria Los Libertadores, se empieza a desarrollar
toda la construcción teórica del proyecto, bajo las perspectivas de Desarrollo de
Software tipo WEB y con base en el eje temático ambiental planteado a partir de los
instrumentos de laboratorio que se adquirieron.
Para efectos del proceso que se va a seguir dentro del modelamiento del sistema, es
una clara necesidad la definición de la exploración de datos vía Web la cual está
constituida por cuatro etapas según lo plantea Pal7 a saber:


2
Recolección: En esta primera etapa se detectan los orígenes de datos sobre
los cuales se van a trabajar, buscando conseguir las necesidades de
información, las precisiones de los datos, los rangos de cada uno de ellos y la
posibilidad de cálculo sobre los cuales se va a trabajar. Todo esto con el fin de
poder generar una forma automatizada para su captura y su desarrollo, en aras
de su posterior procesamiento. En esta parte también se define la posibilidad
de tener acceso a los mismos, ya sean en forma local o remota.
Procesamiento: En esta fase se pretende que “los datos que se han obtenido
en la etapa anterior se ordenen, categoricen, completen y se preparen para la
Canter, Larry W, Manual de evaluación de impacto ambiental: técnicas para la elaboración de
los estudios de impacto. Madrid. Mc-Graw-Hill. 1999.
3 Instituto Colombiano para el desarrollo de la ciencia y la tecnología “Francisco José de
Caldas” COLCIENCIAS (2005). Plan estratégico programa nacional de electrónica,
telecomunicaciones e informática. Bases para una política de promoción de la innovación y el
desarrollo tecnológico en Colombia.
4 Presidencia de la república, Ministerio de relaciones exteriores y DNP. (2005). Visión
Colombia II Centenario. Política Exterior para un mundo en Transformación.
5 Organización de los Estados Americanos. (2005) Ciencia, Tecnología, Ingeniería e
Innovación para el Desarrollo. Una Visión para las Américas en el Siglo XXI. 2005.
6 Merlino, Hernán. Ambiente de integración de herramientas para exploración de datos
centrados en la web. Tesis de Magister en Ingeniería del Software Universidad Politécnica de
Madrid - Instituto Tecnológico de Buenos Aires. 2005.
7 Pal, S., Talwar, V., Mitra, P. 2002. Web Mining in Soft Computing Framework: Relevance,
State of the art and future Directions. IEEE Transactions on Neural Networks.


próxima etapa”8. Es así como la idea que se tiene es el analizar los datos
adquiridos y tener la posibilidad de generar procesamiento sobre ellos con el fin
de generalizar información, estandarizarla y modelarla desde una perspectiva
computacional, todo orientado a la funcionalidad Web, ambiente en el cual se
deben cumplir con unas necesidades de precisión, compresión y exactitud, a
partir de un alto grado de estructuración de los mismos datos, razón por la cual
no solo se debe quedar en guardar un dato sino también, el completar la
información faltante y por último, en función del tipo de generalización que se
desee realizar, preparar los datos para que puedan ser procesados.
Generalización: En esta etapa es donde se utilizan varias técnicas de la
Ingeniería de Software extraídas del área de modelamiento y de las bases de
datos, esto con el fin de crear modelos que permitan almacenar estos datos,
buscando que no haya pérdida de información y, todo lo contrario, permita
generar distintas búsquedas, realizar minería de datos y generar a partir de
estas bases, un completo sistema de información que permita procesar la
información y mostrarla en forma de reportes a partir de filtros que delimiten
dichos datos.
Análisis: Una vez se tiene toda la información almacenada de forma
coherente, hay una necesidad clara de utilizar técnicas de ingeniería,
matemáticas y estadística que permitan generar proyecciones y cálculos los
cuales validen la información y busquen dar una posibilidad de uso a la misma.
Para efectos del desarrollo del sistema de software se va a seguir el siguiente
diagrama de flujo presentado en la figura 1, el cual esta definido por Pressman9 y se
adecúa al proyecto en mención:
Captura y adquisición de datos
Manejo y distribución de datos
Procesamiento de información
Lectura desde
datalogers
Laboratorio
Radiométrico
Lectura desde
formularios
Formularios
de consulta
Estandarizar, filtrar y
validar información
Guardar en base de
datos información
Formularios
de descarga
Procesamiento en
base de datos
Visualización de
información
Figura 1. Proceso de manejo de información
Bajo estas perspectivas, es menester tener claro los instrumentos que se van a
trabajar y que tipo de variables se van a definir en cada uno de ellos, con el fin de
poder tener una base de información clara que busque consolidar el proyecto.
Los instrumentos con los cuales cuenta el laboratorio de radiometría son los
siguientes10:
8
Op cit pal 2002.
Pressman, Roger. (2008) Ingeniería de Software, Un Enfoque Práctico. 6 Edición. Editorial
McGraw-Hill. Barcelona
9

Pirheliómetro: Se utilizan para observar la Radiación Solar Directa. Este
Instrumento consta de una base sólida unida a un cilindro hueco en cuyo
interior se encuentra el sensor, el cual consiste de una termopila. La base
presenta un movimiento acimutal sobre el plano horizontal y un movimiento
angular para dirigir el cilindro hueco hacia el sol. Consta además de un blanco
óptico situado en la parte posterior mediante el cual se logra ajustar el haz
solar. Al incidir el rayo solar sobre el blanco óptico de la mirilla se asegura que
los rayos solares inciden en forma paralela al sensor, de esta manera se
asegura la observación de la radiación solar directa. Existen dos tipos de
pirheliómetros, uno el de Cavidad Absoluta y otro el Secundario.
Figura 2. Pirheliómetro de cavidad Absoluta y Pirheliómetro Eppley de incidencia
normal.(Fuente: IDEAM).

Piranómetro: Se utilizan para medir la radiación solar global y difusa a partir de
una superficie horizontal en un ángulo de 180 grados, obtenida a través de la
diferencia de calentamiento de dos sectores pintados de blanco y negro
respectivamente, sobre un disco plano. Al calentarse, los sectores negros se
vuelven más cálidos que los blancos y esta diferencia de temperatura se puede
detectar electrónicamente generándose un voltaje eléctrico proporcional a la
radiación solar incidente. Adicional a esto, sirve para filtrar la radiación de las
longitudes de onda que oscilan aproximadamente entre 280 y 2.800 nm. De
acuerdo a las especificaciones de la OMM existen varias clases de
piranómetros, los cuales son clasificados por la ISO 9060 en: patrones
secundarios, de primera y segunda clase.
Figura 3. Piranómetros. (Fuente: IDEAM).
10
Tacuri, Edwin; Villegas, Diego. Diseño e implementación de un prototipo de una estación
meteorológica remota con transmisión de datos vía SMS y publicación en la página web del
observatorio astronómico de quito. Escuela Politécnica Nacional. Quito. 2009.

Medidor de humedad o higrómetro: Instrumento que sirve para medir la
humedad relativa (HR), es decir, la cantidad de vapor de agua presente en el
aire. La unidad de medida de la humedad relativa se define como el porcentaje
de la cantidad de vapor de agua presente en 1 m3 de aire a una temperatura
dada. El sistema de medición está compuesto por un medidor conectado a una
sonda. El sensor de humedad es de tipo capacitivo, es decir, utiliza un
capacitador que tiene como dieléctrico un material cuya constante dieléctrica
cambia con las variaciones de humedad relativa. Estas variaciones capacitivas
a su vez, causan un cambio de frecuencia en la electrónica del instrumento,
dando lugar a una modulación de frecuencia la cual es una función de la
humedad relativa. La frecuencia se convierte entonces en voltaje, que se
transforma a su vez en un valor de humedad relativa que se visualiza en la
pantalla.
Figura 4. Medidores de humedad. (Fuente: www.wikipedia.org)

Medidor de temperatura ambiente - Termómetro: Instrumento que sirve para
medir la temperatura. Existen diferentes tipo de termómetros, desde digitales,
para medir temperaturas muy bajas o muy altas, etc. El termómetro más básico
es el que consistente de una tubo de vidrio relleno de un fluido que se dilata o
contrae en función de la temperatura, como el mercurio, y de una escala
graduada que permite medir el grado de dilatación o contracción del fluido.
Figura 5. Termómetro. (Fuente: www.wikipedia.org)

Colector solar: Es el elemento activo de un sistema de calefacción,
calentamiento de agua o generación de energía fotovoltaica solar, siendo el
responsable por la captación de la energía solar, conversión en energía térmica
y a partir de esto la utilización de dicho proceso para las diferentes tareas.
Existen dos categorías, el colector cerrado y el colector abierto.
Figura 6. Colector solar abierto. (Fuente: www.wikipedia.org)

Secadores: Es una herramienta útil en procesos de secado, deshidratación de
frutas y vegetales para uso comercial, deshidratación de productos lácteos
como la leche, entre otros, por medio de la utilización de energía solar. Existen
varios tipos entre los cuales está el secador solar de gabinete, secador solar de
invernadero y el secador solar indirecto.
Figura 7. Secador solar. (Fuente: www.fao.org)
 Radiómetro ultravioleta tipo B:
Es un instrumento que permite la medición
de la radiación UV tipo B a través de la dosis eritemática mínima por hora
(MED/h). Esta unidad de medición es utilizada por razones médicas ya que su
valor representa la efectividad biológica de su acción para causar una
quemadura o eritema. Físicamente consiste en un sensor de cinco canales a
temperatura controlada, por medio de una interfaz que permite la comunicación
con un computador personal. Este instrumento es uno de los mas importantes,
dadas las medidas que genera ya que la radiación UV tipo B es la mas nociva,
dañando el ADN de las células y causando defectos genéticos en las
superficies externas de plantas y animales en el caso de una recepción en
dosis altas.
Figura 8. Radiómetro Ultravioleta. (Fuente: www.directindustry.es)
Las variables que se van a medir a partir de la utilización de los instrumentos
anteriormente descritos son las siguientes:
Temperatura atmosférica: Es un indicador de la cantidad de energía calorífica
acumulada en el aire medida en grados centígrados (ºC), la cual depende de diversos
factores como la inclinación de los rayos solares, la dirección y fuerza del viento, la
latitud, la altura sobre el nivel del mar, la proximidad de masas de agua, entre otros.
Humedad: Indica la cantidad de vapor de agua presente en el aire, la cual es una
variable dependiente de la temperatura. Existen dos tipos de humedad, la relativa que
se expresa en forma de porcentaje de agua en el aire y la absoluta, referida a la
cantidad de vapor de agua presente en una unidad de volumen de aire.
Radiación Solar: Es aquella radiación comprendida en el rango de longitudes de onda
de 0.3 nm a 4.5 nm, la cual se divide en radiación global, radiación difusa y radiación
directa. La primera es la radiación que proviene de toda la bóveda celeste en el rango
antes mencionado, la segunda es la radiación solar que proviene de todas las fuentes
secundarias, es decir, es la radiación solar global menos la radiación que proviene del
sol y por último la radiación solar directa es aquella que proviene directamente del
disco solar más la corona solar.
Actualmente existen varios sitios a nivel mundial y nacional que presentan este tipo de
aplicaciones, adheridas a los diversos laboratorios radiométricos de universidades,
entidades estatales y privadas, tal es el caso del IDEAM con su sistema de
información ambiental (http://www.siac.gov.co/portal/default.aspx), el cual esta
orientado a la gestión de la información ambiental del país, sustentado en un proceso
de concertación interinstitucional, intersectorial e interdisciplinario, liderado por el
Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo territorial (MAVDT) y los Institutos de
Investigación Ambiental: el Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios
Ambientales (IDEAM), el Instituto de Investigación de Recursos Biológicos Alexander
von Humboldt (IAvH), el Instituto de Investigaciones Marinas y Costeras (INVEMAR),
el Instituto Amazónico de Investigaciones Científicas (SINCHI) y el Instituto de
Investigaciones Ambientales del Pacífico (IIAP).
Por su parte el gobierno de Bolivia, también tiene un software denominado SIA
(www.siabolivia.com), el cual sirve para realizar consultas a la bodega de datos del
Sistema de Información Ambiental (SIA) de Bolivia, pudiendo consultar o efectuar
requerimientos sobre información alfanumérica como datos sobre las AOP´s
(información medioambiental entregada por las empresas con actividad minera en
Bolivia, datos sobres análisis y muestras de transportadores de contaminantes, etc.).
Así mismo, en Argentina se tiene el Sistema de Información Ambiental Nacional
(SIAN)( www.ambiente.gov.ar), el cual define un sistema de representación federal,
actualmente integrado por 24 nodos correspondientes a los organismos
gubernamentales ambientales de cada provincia y al de nivel nacional (la Secretaría
de Ambiente y Desarrollo Sustentable) y 6 nodos de otras instituciones vinculadas a la
temática ambiental, que provee de información ambiental de cada uno de los nodos,
buscando recopilar y procesar información ambiental con el fin de ponerla a
disposición de los organismos gubernamentales ambientales, no gubernamentales y la
comunidad en general.
En Chile se encuentra el Sistema Nacional de Información Ambiental (SINIA)
(www.sinia.cl/1292/w3-channel.html), que es administrado por el Ministerio del Medio
Ambiente de Chile y está conformado por un conjunto de bases de datos
(cartográficas, gráficas, documentales, legales, etc.), equipos (informáticos y
humanos), programas y procedimientos dedicados a gestionar la información acerca
del ambiente y los recursos naturales de este país, de manera integrada e
interpretable.
Al igual que estos países hay muchos sistemas en el mundo, que están persiguiendo
esta necesidad y que ven en el desarrollo de software, la potencialidad para el trabajo
y desarrollo de dichas necesidades y la perspectiva para generar un desarrollo
ambientalmente sostenible.
3.4 Objetivos:
Objetivo General
Diseñar e implementar un sistema de información a partir de las necesidades de
captura, consulta y procesamiento de información presentes en el laboratorio de
radiometría de la Fundación Universitaria Los Libertadores, el cual permita a través de
la plataforma Web, que dichos procesos se lleven adelante y además garantice
seguridad a la información generada en el mismo.
Objetivos Específicos










Facilitar la consulta en línea de la información procesada y presentada a través
de la plataforma Web.
Facilitar la disponibilidad de información en formatos adecuados para ser
consultada por grupos y por la comunidad científica.
Monitorear en línea cada uno de los instrumentos de medición del laboratorio
de Radiometría y capturar los datos que cada uno de ellos genera.
Garantizar el acceso y la seguridad en la descarga de información por parte de
los usuarios registrados en el sistema de información.
Definir métricas que permitan evaluar la eficacia del sitio, en cuanto a número
de visitas, links utilizados, descargas realizadas, contenido, calidad de la
información, etc.
Garantizar al usuario una interfaz grafica amigable y fácil de usar.
Generar reportes de la información capturada, por medio de la definición de
filtros y procedimientos de análisis definidos por el grupo Fuentes Alternativas
de Energía de la Fundación Universitaria Los Libertadores.
Evaluar a través de métodos de prueba (observación de campo, evaluación
heurística, encuestas, etc.), los diferentes factores de Calidad del sitio Web.
Efectuar pruebas al sistema generado, para evaluar la integridad de la
información, el nivel de accesibilidad y las características de la información
dentro de un sistema de este tipo.
Garantizar que el sitio Web cumpla con los diferentes estándares del World
Wide Web Consortium (W3C).
3.5 Metodología Propuesta:
El desarrollo del proyecto implica ejecutar una serie de actividades, cada una de las
cuales requiere la aplicación de una metodología distinta de trabajo. A continuación se
describen cada una de las actividades necesarias para desarrollarla:
Para comenzar se aplicará la “Metodología de investigación preliminar”, la cual se
describe en la siguiente tabla.
Tabla 1. Metodología de investigación preliminar
ETAPAS
Plantear el problema
investigación
ACTIVIDADES
de - Establecer objetivos de investigación
- Desarrollar la pregunta de investigación
- Justificar la investigación y su viabilidad
Elaboración del marco teórico - Revisión de las diferentes fuentes literarias
 Obtención y Consulta de la literatura
 Extracción y recopilación de la información
de interés
- Construcción del marco teórico
Definir el tipo de investigación -Establecer hasta que punto se llegará en la
ya
sea
exploratoria, investigación de cada uno de los elementos del
descriptiva, correlacional o proyecto definiendo los alcances, limitaciones y
explicativa y hasta que nivel requerimientos.
llegará
Formular
la hipótesis a - Identificar las diferentes variables
comprobar
-Definir conceptualmente las variables
Establecer el tamaño de la - Determinar el universo
muestra de las personas a - Extraer la muestra
encuestar para la generación
de
requerimientos
y
evaluación del software.
Recolección de los datos
-Elaborar el instrumento de medición y aplicarlo
-Calcular
la
validez
y
confiabilidad
del
instrumento de medición
-Crear un archivo que almacene
los datos
recolectados
Una vez definida la investigación preliminar se pasa al trabajo investigativo el cual nos
permite conocer los requerimientos del sistema, el alcance del mismo, las falencias
que hay en esta área, dentro del laboratorio de radiometría.
Tabla 2. Metodología para el análisis, desarrollo e implementación del producto de
software, sus métricas e indicadores de prueba.
ACTIVIDAD
Determinar
los
requerimientos, métricas e
indicadores
a
evaluar
dentro del software.
Diseño y elaboración de
encuestas.
DESCRIPCIÓN
Se debe elaborar un listado de los diferentes
requerimientos de usuario, métricas e indicadores que
el software va a evaluar y bajo los cuales se aprobará o
no el sistema.
En este punto se deben diseñar los diferentes tipos de
instrumentos que busquen vislumbrar las necesidades
del cliente.
Determinar el papel del Se debe realizar un análisis que permita establecer las
proyecto para impulsar el características de cómo el proyecto puede apoyar la
desarrollo
de
la difusión de las tecnologías que posee la Universidad
investigación.
(laboratorio de radiometría) y la información que este
provee, a nivel local, nacional e internacional.
Ya construida toda esta base teórica y de conocimientos, se pasa a la aplicación de
las fases y flujos de trabajo del desarrollo de software orientado a la WEB (Ingeniería
WEB), con el fin de trabajar en el diseño del sistema, el desarrollo del software y la
aplicación del sistema de información las cuales se describen en la tabla 3.
Tabla 3. Fases del Modelo de desarrollo de sistemas de información orientado a la
WEB (Ingeniería WEB)
ACTIVIDADES
Formulación
Planificación
Requerimientos
Análisis
Diseño
Implementación
Pruebas
DESCRIPCIÓN
En este punto, se identifican las metas y los objetivos del
Sistema de Información de variables radiométricas,
consolidando los requerimientos del mismo.
Se estiman los riesgos asociados con el esfuerzo y la
planificación del desarrollo del proyecto, generando de
esta manera un derrotero de actividades por cada
requerimiento de sistema.
En este punto, se determinan las necesidades que se
deben satisfacer con el Modelo y cuales son los
requerimientos alcanzables y futuros del sistema.
En este punto, se realiza un análisis de los requisitos del
Modelo. El objetivo de hacerlo es conseguir una
comprensión más precisa de los requerimientos y una
descripción de los mismos a partir de la generación de
arquitecturas de software y patrones de diseño.
A partir del análisis se modela el sistema (incluida la
arquitectura) para que soporte todos los requisitos
especificados tomando como base UML como lenguaje
de modelamiento.
En este punto, se empieza con el resultado del diseño e
implementación
del
Modelo
en
términos
de
componentes, es decir, archivos de código fuente,
scripts, archivos de código binario, ejecutables y
similares que se unen para generar la aplicación
completa.
Una vez terminado el sistema se pasa a implementarlo
dentro del ambiente de pruebas con el fin de verificar
que cada uno de los requerimientos de usuario se
desarrollaron y están generando los datos pertinentes,
pruebas que van a generar una aprobación o en su
defecto un nueva etapa de desarrollo que obligue a
entregar un producto de calidad.
3.6 Resultados/Productos esperados y potenciales beneficiarios:
Tabla 4.
Generación de nuevo conocimiento
RESULTADO/PRODUC
TO ESPERADO
Producto final: Sistema
de Informacion para el
almacenamiento
y
consulta de información
meteorológica.
INDICADOR
BENEFICIARIO(S)
Indicadores de medición de los
Sistemas de Información Web.
No. de Artículo(s) publicado(s) en
revistas de investigación.
No. de Consultas a la página del
sistema dentro de la página Web
de la Fundación Universitaria Los
Libertadores.
Distribución
de
la
Metodología
utilizada
No. de usuarios registrados en el
en el Diseño del Modelo
sitio web.
de software y el modelo
mismo que se empleo
para su desarrollo.
Bitácora de Proyectos.
Bitácora de Medidas de software.
Documentación de Normas y
Desarrollo de nuevas Estándares.
metodologías
para Elaboración de documentos
metodológicos: Guía del usuario,
desarrollo de software.
Guía de Calidad,
Guía de mantenimiento,
Guía de desarrollo.
Tabla 5
Comunidad Académica.
Grupo de investigación en
fuentes alternas de energía.
Laboratorio de radiometría
de la Universidad.
La Industria Nacional del
Software.
Entidades privadas y
estatales, locales,
nacionales e internacionales
de estudios ambientales,
meteorológicos, etc.
Industria Nacional del
Software.
Comunidad de Software
estatales, locales,
Comunidad Universitaria.
Industria Nacional del
software.
estatales, locales,
Fortalecimiento de la comunidad científica
RESULTADO
/PRODUCTO
ESPERADO
Fortalecimiento del perfil
académico- investigativo
formativo del ingeniero
de sistemas a través del
desarrollo de proyectos
de software con calidad.
INDICADOR
Desarrollo
especifico
BENEFICIARIO
de:
- Incidencia del Sistema de
Información para suministro de
datos de radiometría de la
Fundación
Universitaria
Los
Libertadores.
de la Universidad.
La Industria Nacional de
Software.
Entidades
privadas
y
estatales,
locales,
Fortalecimiento de las
cátedras del área de la
Ingeniería de Software y
de Aseguramiento de
Calidad del programa de
Ingeniería de Sistemas de
la
Universidad
Libertadores.
Afianzamiento temático en:
- Calidad de desarrollo de
Productos de Software.
- Métricas de Software.
-Gestión de Proyectos de
Software.
- Desarrollos orientados a la WEB.
- Medio ambiente.
- Radiometría.
- Trasversalidad de la ingeniería
de software con otras temáticas.
-Productos específicos de
Apertura a Nuevas Áreas
Software (Radiometría).
de aplicación y Desarrollo
-Nuevas metodologías de
Industrial del Software.
desarrollo de Software.
Tabla 6.
de la Universidad los
Libertadores.
Comunidad
Académica
(Docentes / Estudiantes).
Industria
Nacional
del
Software.
Apropiación social del conocimiento
Resultado/Producto esperado
1 articulo de revisión
Indicador
Articulo aceptado
Beneficiarios
Comunidad
Académica
1 articulo de resultados
Articulo aceptado
Comunidad
Académica
1 ponencia institucional
Ponencia aceptada
Comunidad
Académica
1 ponencia interinstitucional
Ponencia aceptada
Comunidad
Académica
Sitio web con la documentación
Numero de visitas
Comunidad
Académica
completa del sistema y del proceso. realizadas al Sistema de (Docentes / Estudiantes).
información.
Numero de personas
registradas en el sistema Industria Nacional del
de información.
Software.
3.7 Impactos esperados a partir del uso de los resultados:
Tabla 7
Impactos esperados: (Plazo (años) después de finalizado el proyecto:
A corto plazo (1-4 años), A mediano plazo (5-9 años), A largo plazo (10 o más años))
Impacto
esperado
Plazo
Indicador verificable
Supuestos*
Mediano
Distribución de la
plazo
Metodología
aplicada.
Software y Utilitarios liberados a
nivel nacional e internacional para su
utilización por la comunidad
Investigadora.
Página
Web
sobre
la Mediano –
Investigación del largo plazo
proyecto.
Resultados
preliminares
y Corto plazo
finales
de
la
investigaciones.
Software terminado
Publicación en la página Web de la y en producción
Universidad Libertadores.
Modelo
de
Sistema
de
Información para
suministro
de
datos
de
radiometría de la
Fundación
Universitaria Los
Libertadores
Software terminado
y en producción
Terminada la etapa
No. de Artículos publicados por cada de marco teórico y
subproyecto del Eje Temático.
luego terminada la
investigación
No.
De
Publicaciones
Internas Terminada la etapa
relacionadas
con
Software de marco teórico y
Corto plazo meteorológico y Tutoriales de la luego terminada la
metodología de desarrollo del modelo investigación
del
producto
de
software.
No. de Publicaciones Revisadas para
el
Dominio
Publico
sobre
el
Construcción
de
sistemas
de
información en el área.
Fortalecimiento
del
Grupo
No de desarrollos alcanzados por los Terminada la etapa
GRIDNTIC
de
miembros del grupo.
Corto
plazo
de marco teórico y
Ingeniería
de
luego terminada la
Software
del
No. de proyectos desarrollados.
investigación
programa
de
Ingeniería
de
software.
Fortalecimiento
del grupo de
investigación en
Fuentes alternas
de energía y del
laboratorio de
radiometría de la
Fundación
Universitaria Los
Libertadores
Fortalecimiento de
las
investigaciones en
el área ambiental,
tomando como
Indicadores de gestión del grupo de
investigación.
Mediano
plazo
Numero de visitas al site.
Software terminado
y en producción
Registro de personas a la plataforma
Numero de descargas de información.
Numero de visitas al site.
Mediano y
largo plazo Registro de personas a la plataforma
Software terminado
y en producción
soporte los datos
almacenados en
la plataforma
3.8 Conformación y trayectoria del Grupo de Investigación:
El grupo de investigación GRIDNTIC se conformo en el año 2009 con el ánimo de
desarrollar actividades de investigación orientadas al fortalecimiento de las TICs y la
ingeniería de software. El grupo esta conformado por los siguientes investigadores:
Ing. Celio Gil, trayectoria investigativa de 4 años en la Universidad Manuela Beltrán y
Universidad Libre Bogotá. Integrante del grupo DAVINCIS clasificado en la categoría
C de Colciencias. Seis (6) Publicaciones en la Revista indexada AVANCES de
Ingeniería clasificada en categoría D. Dos(2) publicaciones en la Revista Ingenio Libre
aun no indexada y dos(2) publicaciones en periódicos de la Universidad Manuela
Beltrán.
Ing. Erlington Salcedo, trayectoria investigativa de 6 años en la universidad nacional
de Colombia en el grupo de investigación GITUN, con dos desarrollos realizados
(REDComp – Tesis de grado con distinción meritoria, sobre redes satelitales para
difusión de contenido, Radio UN sobre internet.), grupo de investigación BIOSEC
(Biotecnología secundaria Universidad Nacional)) y una publicación de software
registrado con derechos de autor.
3.9 Cronograma de Actividades:
El cronograma del proyecto se presenta a continuación:
Tabla 8. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES 2011 – 2011 (Etapa 1 del proyecto)
Actividad
Selección de estudiantes
semillero de Ing. Sistemas
E F
del
Revisión de escritos, documentos
y tratados sobre el tema.
Elaboración del Marco Conceptual
para la construcción teórica propia
del modelo de evaluación y del
software
Evaluación
comparativa
de
métodos
de
medición
tradicionales y específicos para la
Web
Diseño del Modelo
Construcción y desarrollo del
sistema
Pruebas y modificaciones
Publicación de artículo(s) sobre el
proyecto
en
revistas
de
Investigación.
Documentación del Modelo
M
A M J Ju
A S O N
4.0
PRESUPUESTO
A continuación se presenta el presupuesto desglosado en las 7 tablas anexas, las
cuales dan cuenta del presupuesto total (Tabla 5.1), personal (Tabla 5.2), equipos
(Tablas 5.3 y 5.4), viajes (Tabla 5.5), salidas de campo (Tabla 5.6), materiales (Tabla
5.7) y servicios técnicos (Tabla 5.8).
TABLAS DE PRESUPUESTO:
Tabla 9 Presupuesto global de la propuesta.
CONCEPTO RUBRO
BREVE DESCRIPCIÓN GENERAL
Asesorías de investigación y de desarrollo
web
Pc para investigación con su respectiva
impresora
PERSONAL
EQUIPOS
SOFTWARE
MATERIALES
SALIDAS DE CAMPO
VALOR
TOTAL
2000000
2500000
0
0
0
MATERIAL
BIBLIOGRÁFICO
PUBLICACIONES Y
PATENTES
SERVICIOS TÉCNICOS
VIAJES
MANTENIMIENTO DE
EQUIPOS
Material de trabajo en las áreas ambientales,
manejo de instrumentos y construcción de
software web.
Publicidad y publicaciones en revistas
Viajes de representación a ponencias.
1500000
2000000
0
2200000
0
TOTAL
12000000
Tabla 10 Descripción de los gastos de personal
COINVESTIGADOR /
FUNCIÓN
FORMACIÓN
EXPERTO/ASISTEN
DENTRO DEL
ACADÉMICA
TE
PROYECTO
Investigador 1
Maestría
Director /
investigador
principal
Investigador 2
Maestría
Coinvestigador
Experto en
investigación
Experto en desarrollo
WEB
Maestría
Maestría
Asesor en
investigación
Asesor en
desarrollo WEB
DEDICACIÓN
TOTAL
0
17 h/s
15 h/s
0
800000
20 h/s
1200000
100h/s
TOTAL
2000000
Tabla 11. Descripción de los equipos y software que se planea adquirir.
EQUIPO
PC
Impresora
JUSTIFICACIÓN
TOTAL
Portátil para investigación y
desarrollo.
Impresora para informes y
trabajos adicionales
TOTAL
2150000
350000
2500000
Tabla 12. Descripción y cuantificación de los equipos de uso propio
EQUIPO
1 pc de escritorio del investigador principal
1 pc de escritorio del co-investigador
VALOR
1000000
1000000
2000000
TOTAL
Tabla 13. Descripción y justificación de los viajes
Lugar /No.
de viajes
2
Justificación**
Pasajes ($)
Asistencia a
850000
congresos para
mostrar resultados
de la investigación
TOTAL 1700000
Estadía ($)
No.
Días
250000
Total
2200000
2
500000
2
2000000
Tabla 14. Materiales, suministros y bibliografía
Materiales*
Suscripciones a bases de datos
full text
Libros
Justificación
Necesidad de suscribirse a Springer,
Scopus e IEEE
Material de trabajo en las áreas
ambientales, manejo de instrumentos
y construcción de software web.
TOTAL
Valor
1000000
500000
1500000

Propuesta_de_Investigación_inicial

Transcripción

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