Sistema Integrado CIOMTA

Luego de un año de trabajo el CIOMTA cuenta con la primera versión de lo que ha sido denominado “Sistema Integrado”, el cual permite gestionar la totalidad de la información Territorial e interdisciplinaria, necesaria para abordar distintos proyectos que el centro lleva adelante.

Podemos decir que el CIOMTA, debido a la gran extensión del área de estudio que constituye su razón de ser, las tareas especificas y a la vez diversas que desarrollan cada una de sus áreas y las diferentes fuentes y tipos de información que debe manejar a diario, se convierte en una organización compleja desde el punto de vista de la gestión de los sistemas de información.

Por esta razón, y a fin de avanzar en el cumplimiento de los objetivos presentes y futuros del proyecto, haciendo frente a los requerimientos que vayan surgiendo en la labor cotidiana; se decidió encarar el desarrollo de un sistema integrado que se convierta en la principal herramienta de trabajo del Centro. Dicho sistema integra los distintos componentes de software existentes (base de datos, SIG, modelos de simulación, sistema de publicación), a fin de lograr una administración centralizada de datos, que de esta manera no se manejarán en forma aislada y podrán ser compartidos por todos los integrantes del proyecto, favoreciendo la integración de las distintas áreas y disciplinas.

Desde el punto de vista de los sistemas de información, podemos decir que no se trata de un sistema convencional, algo que no es casual si tenemos en cuenta la complejidad del fenómeno estudiado en conjunto con la dinámica de los requerimientos. De acuerdo a estas características, se ha modelado un sistema Modificable, orientado a la facilidad de extender funcionalidades sin necesidad de cambiar la estructura básica; Disponible, que el mismo esté continuamente operativo independientemente de las modificaciones que sobre él se esten realizando; Integrable, los componentes de software que podrían trabajar en forma aislado o autónoma lo hacen en conjunto para alcanzar mayores funcionalidades.

El sistema integrado es un conjunto de herramientas que permiten gestionar la información que se presenta a continuación:

Base de datos geográfica es el componente central, todas las aplicaciones interactúan con esta. Concentra y relaciona la información de distinto tipo, vinculada a su vez al espacio geográfico. Dicha vinculación es posible gracias a la utilización del concepto fundamental de GRID de ESRI.

Este tipo de estructura de datos, permite la conexión de información alfanumérica al territorio, además del uso directo de dichas informaciones desde un ambiente SIG, para la generación de mapas tipo raster como así también desde un programa para correr modelos de análisis ambiental. La entidad elemental es la celda, identificada por un valor numérico, una resolución espacial definida por el usuario, y las coordenadas del centroide, es decir el punto central de la celda. Desde un punto de vista lógico, la celda es un polígono de forma cuadrada que representa una porción del territorio de referencia, mientras que físicamente se trata de un registro de una tabla de la base de datos, específicamente llamada grille (malla).

Debido a la gran extensión total del área de estudio y la resolución de trabajo, se tiene un número muy elevado de registros, así que para optimizar la gestión de las consultas y los recursos de hardware, se introdujo otra entidad geográfica elemental, llamada zona. Lógicamente se trata de un área de análisis, de trabajo, enmarcada en un polígono cuadrado o rectangular, que no es más que un conjunto de celdas de la grille. La entidad física sin embargo es un registro de una tabla llamada workzone, identificada por su clave numérica, su nombre y las coordenadas geográficas de los límites (esquinas superior izquierda e inferior derecha). Por lo expresado anteriormente para que una celda pueda ser procesada debe si o si pertenecer a una zona.

La información que esta maneja proviene de distintas disciplinas y fuentes, como ser la meteorológica referida a series históricas de datos de los últimos 30 años, provistos por el SMN e INTA y los datos horarios actuales de CIOMTA y SMN, agronómica referida a cultivos (parámetros culturales, fenológicos, morfológicos y de variedades). Otro conjunto importante de datos esta dado por la cartografía de base, que incluye entre otras temáticas a la edafológica (Atlas de suelos de la República Argentina INTA 1:500.000 y mapa de suelos mundial FAO 1:5.000.000), en este sentido, es importante destacar que dicha información esta siendo actualizada en CIOMTA a partir de digitalización y carga de datos. De tipo morfológico (modelo de elevación del terreno, pendiente y exposición, generado en el CIOMTA), ocupación del suelo brindados por IGM y propio de CIOMTA.

Subsistema de control de calidad de datos meteorológicos encargado de la captura, validación y rellenamiento de series históricas y datos actuales diarios meteorológicos.

Interfaz General destinada a la aplicación de modelos, permite seleccionar un modelo en particular, una zona de trabajo entre las existentes. Para la zona de trabajo seleccionada se obtiene, desde la Base de Datos, toda la información de entrada requerida por estos y se construyen los archivos de entrada para el modelo escogido. Posteriormente ejecuta la simulación del mismo para cada celda de la zona y se almacenan los resultados de cada celda en las tablas de la base de datos.

Sistema de Información Geográfica El sistema integrado utiliza ArcGis de ESRI, que ha sido personalizado a partir del desarrollo de una dll (Dynamically Linked Library), que fue incorporada como parte del entorno de trabajo de dicho producto. Esta última, permite generar mapas tipo raster resultantes de la simulación y gestionar todos los objetos geográficos del sistema, como ser las grillas de referencia al territorio, las zonas, los escenarios de simulación, etc. Si bien se han desarrollado funcionalidades específicas, las mismas se adicionan a las capacidades tradicionales de SIG, es decir que teniendo disponible cartografía básica se pueden realizar análisis espacio temporales más complejos.

En el siguiente gráfico se muestra la estructura de software incorporada y desarrollada alrededor de la base de datos central, además del flujo de la información.

Actualmente se ha incorporado un modelo de simulación de crecimiento de Cultivo Cropsyst (Stockle y Nelson, 1998) desarrollado en la Universidad del Estado de Washington. El mismo será utilizado para el estudio de la influencia del clima en el comportamiento de los cultivos utilizando series históricas de datos meteorológicos sobre áreas de interés agrícola.

Como prueba preliminar del funcionamiento del sistema, se definió una zona de 450 km2 circundante a la estación meteorológica Bella Vista de INTA (Lat: -28,517º Long: -59,03º) en la provincia de Corrientes, donde se simuló el rendimiento de trigo con datos por default. A continuación se muestran los mapas de rendimiento para un período 1972 - 1990 obtenidos desde el sistema Integrado.

Como se mencionó al comienzo de este articulo, el CIOMTA se encuentra en este momento mejorando la primera versión del sistema, actualizando la información edafológica con el objetivo de mejorar la calidad de la información de suelo y pretende para finales de este año tener resultados definitivos sobre un área agrícola de la provincia de Entre Ríos.

Además sin perder de vista el amplio abanico de posibilidades que puede brindar este sistema, en un futuro se pretende incorporar al mismo la capacidad de predicción, a partir de la inclusión de datos generados sintéticamente a partir de un Wheather Generator, de esta manera se podría estimar el comportamiento más probable de un cultivo.