herramienta para la evaluaciÓn de la consistencia de dominio de conjuntos de datos...

UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE MADRID

ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIEROS EN TOPOGRAFÍA,

GEODESIA Y CARTOGRAFÍA

TITULACIÓN DE MÁSTER EN INGENIERÍA GEODÉSICA Y

CARTOGRAFÍA

TRABAJO FIN DE MÁSTER

HERRAMIENTA PARA LA EVALUACIÓN DE LA

CONSISTENCIA DE DOMINIO DE CONJUNTOS DE DATOS

GEOGRÁFICOS

Madrid, (julio, 2016)

Alumna: Candela Pastor Martín

Tutor: Fco. Javier González Matesanz

Cotutor: Gema Martín-Asín López

A mis padres y a Larry Page y Serguéi Brin

ÍNDICE

1. INTRODUCCION .................................................................................................... 1

2. ESTADO DEL ARTE .............................................................................................. 2

3. BASE TOPOGRÁFICA ARMONIZADA (BTA) Y BASE TOPOGRÁFICA

ARMONIZADA+ (BTA+) ............................................................................................. 24

4. CASO DE ESTUDIO ............................................................................................. 27

5. DESARROLLO DEL TRABAJO .......................................................................... 28

6. RESULTADOS Y DISCUSION ............................................................................ 47

7. CONCLUSIONES .................................................................................................. 51

8. LÍNEAS FUTURAS DE TRABAJO ...................................................................... 53

9. ANEXOS ................................................................................................................... I

REFERENCIAS .............................................................................................................. IX

INTRODUCCIÓN

Candela Pastor Martín 1

1. INTRODUCCION

Hasta hace unos años, los países productores de datos geográficos estaban haciendo

enormes inversiones en los medios para capturar, almacenar, procesar, analizar y divulgar

la información geográfica (en todos los niveles de administración, sectores privados,

sectores sin ánimo de lucro y academia). En todo el mundo, se han gastado millones de

euros cada año, produciendo y usando datos geográficos (Groot & MacLaughlin, 2000).

Los medios para capturar, almacenar, analizar y divulgar la información geográfica se

han visto mejorados por los rápidos avances en las tecnologías de capturas de datos

espaciales, que han transformado estos medios en procesos relativamente rápidos. Pero

pese a los avances en este campo, sigue persistiendo un problema de interoperabilidad de

los datos (Nogueras-Iso, Zarazaga-Soria, & Muro-Medrano, 2005). La interoperabilidad

es la combinación de procesos que hace posible combinar la información geográfica con

total continuidad desde fuentes diversas y compartirla entre usuarios y aplicaciones.

A raíz de esta problemática existen iniciativas como INSPIRE, cuyo objetivo es

facilitar la interoperabilidad de datos geográficos en el marco europeo. En este trabajo se

abordará el tema de interoperabilidad de datos geográficos tanto en el marco europeo,

donde se describirá la citada Directiva INSPIRE, como en el marco de interoperabilidad

de datos en España, donde se aplica la Ley LISIGE que hace efectiva la Directiva

INSPIRE. Posteriormente, se abordará el tema de la calidad de los datos geográficos, su

definición y procedimientos de evaluación según las normas de calidad ISO y se

introducirá el tema de la armonización.

Una vez introducida la teoría, se pasará a introducir y explicar el caso de estudio de

este trabajo. Se introducirá el modelo de datos espaciales de la Base Topográfica

Armonizada (BTA) y su ampliación, la Base Topográfica Armonizada + (BTA+). Se

explicará el caso de estudio y la aplicación de la herramienta desarrollada a los conjuntos

de datos geográficos usados como insumos (un conjunto perteneciente a la Comunidad de

Madrid generado en 2009 y otro conjunto de datos perteneciente a la Comunidad de

Castilla-La Mancha, creado en 2011). Por último, se discutirán los resultados obtenidos y

se expondrán futuras líneas de investigación.

Herramienta para la evaluación de la consistencia de dominio de conjuntos de datos geográficos

2 E.T.S.I. Topografía, Geodesia y Cartografía

2. ESTADO DEL ARTE

La interoperabilidad es la capacidad que exhiben los sistemas para compartir datos y

procesos. Además de intercambiar datos, permite trabajar y ejecutar tareas en conjunto

(Jaramillo, Calderón, & Morales, 2009). Para que los datos puedan ser interoperables

deben estar armonizados. Según describe la Directiva INSPIRE, Directiva que

describiremos posteriormente, el proceso de armonización de los datos es “la acción de

desarrollar un conjunto común de especificaciones de los datos que posibilitan el acceso

a datos espaciales a través de servicios, de una manera que sea posible combinarlos con

otros datos armonizados de una manera coherente”. Esto incluye acuerdos acerca de

sistemas de referencia espacial, sistemas de clasificación, esquemas, etc. (Echamendi et

al., 2010).

Tradicionalmente, las causas de la problemática de la interoperabilidad han sido:

Muchas organizaciones, a pesar de ser instituciones públicas, eran reticentes a

distribuir información de alta calidad, debido en gran parte porque las

administraciones públicas pocas veces tenían permiso para facilitar la

reutilización de datos que fueron obtenidos para un propósito particular.

Otra causa en contra de la interoperabilidad, era que los datos geográficos

eran creados para cubrir un uso particular y no eran lo suficientemente

generales para ser reutilizados para otros propósitos. Además, la proliferación

de nuevos formatos para el intercambio de los datos y las características

propias, obstaculizaban la compatibilidad y por tanto, la interoperabilidad.

Otro problema eran los pocos mecanismos que existían para asegurar la

calidad de la geoinformación en la red. Mientras que el volumen de

geoinformación disponible para descarga en servidores crecía, la calidad y la

fiabilidad de los datos se convertía en un tema más complejo de tratar

(Nogueras-Iso et al., 2005).

ESTADO DEL ARTE


Por último, la interoperabilidad en conjuntos de datos ya creados era y sigue

siendo un problema, pues la estructura de los datos es propia del modelo en el

que están basados los datos. La gran cantidad de datos ya existentes dificulta

su migración a los modelos de estándares (Jaramillo et al., 2009).

Actualmente existen iniciativas que ya están en marcha cuyo objetivo es paliar las

causas de la problemática citada y facilitar la reutilización de los datos. Respecto a la

información generada por la Administración Publica, actualmente este aspecto ha

cambiado y se promueven políticas de OpenData con movimiento como Open

Government. Hoy en día, la Administración Pública tiene por obligación liberar datos de

forma que terceros puedan usarlos y proporcionar un valor añadido a los mismos. La

información del Sector Publico es actualmente materia prima de gran potencial, dado que

las Administraciones Públicas en el ámbito de sus competencias, son las mayores

productoras y difusoras de la información. Dentro de este marco, el 16 de noviembre de

2007 se aprobó la Ley 37/2007, sobre Reutilización de la Información del Sector Público,

que regula la reutilización de los documentos elaborados y custodiados por las

Administraciones y Organismos del Sector Público y que surgió como transposición de la

Directiva 2003/98/CE del Parlamento europeo y del Consejo. Esta Ley aporta un valor

añadido al derecho de acceso, estableciendo un marco de regulación básico para la

reutilización de la información (Ministerio de Industria, 2013).

En relación a la problemática causada por la creación de información “elaborada para

un único propósito”, actualmente hay iniciativas que promueven la creación de conjuntos

de datos de referencia global para distintas áreas temáticas. Su obtención es el resultado

de un continuado trabajo de unificación de información geoespacial regional, nacional y

global, dando un conjunto de datos de referencia que estén disponibles al uso.

(Management, 2014).

Por último, paliar la problemática de la “baja” calidad de los datos es un tema

complejo, dado que el usuario actual generalmente opta por preferir información sin

atender tanto a la calidad de la información, como primando más la actualidad de la

misma. La oficialidad imprime lentitud en la obtención y generación de la información,

por lo que competir con información inmediata es un tema complicado de abordar.



En este aspecto, para enfrentar las problemáticas en contra de la interoperabilidad, en

primer lugar se debe normalizar.

La normalización en cualquier sector de actividad humana de carácter productivo es

capital, ya que va asociada a la madurez de las tecnologías. Las normas permiten que los

procesos sean repetibles y facilitan su control, lo que optimiza el desarrollo, la producción

y suministro de bienes, de manera que es más eficiente, seguro y limpio. En particular, en

el campo de la información geográfica, es uno en los que se ha despertado mayor

demanda y necesidad de normalización. La información geográfica presenta

particularidades específicas que la convierten en un caso especial de información cuya

gestión resulta especialmente difícil.

El advenimiento de las Tecnologías de Información y Comunicación (TIC), y su

aplicación a la gestión de la información geográfica, dio lugar a lo que se ha llamado

Geomática y la automatización de procedimiento hizo pensar que sería posible

estandarizar la mayoría de los aspectos implicados. Sin embargo, en los 90, los Sistemas

de Información Geográfica presentaban todavía una serie de problemas de normalización

muy importantes sin resolver: formato de intercambio, lenguajes de modelado conceptual,

etc.

Después de varias iniciativas, AENOR, CEN y ISO/TC211, abordaron en 1994 la

definición de un conjunto amplio de normas que considerasen todos los aspectos

relacionados con la información geográfica. Gracias a ellos, hoy en día disponemos de un

juego completo de 33 documentos normativos e informes aprobados y otros 20 en

preparación.

Surge la familia normativa ISO 19100, desarrollada por el Comité Técnico

ISO/TC211, para facilitar la comprensión, el acceso, la armonización y la reutilización de

manera eficiente de la información geográfica y, por consiguiente, facilitar la

planificación conjunta de diferentes aspectos y en territorios dispares.

Esta familia está constituida por más de 50 proyectos normativos, dentro de las cuales

hay normas relacionadas con metadatos (norma 19115), calidad (norma 19113), procesos

de evaluación de la calidad (norma 19114), etc.

ESTADO DEL ARTE


Actualmente la iniciativa principal en normalización de la información geográfica es

desarrollada por ISO/TC 211 (Comité Técnico de normalización sobre Geomática e

Información Geográfica de la Organización Internacional de Estandarización (ISO)),

actuando coordinadamente con CEN/TC 287 (Comité Técnico del Comité Europeo de

Normalización), aplicando los acuerdos de Viena, y con el Open Geospatial Consortium

(OGC), mediante el Consejo Consultivo Conjunto IDO/TC211 – OGC. El objetivo de

OGC, es definir por consenso, especificaciones de interoperabilidad de sistemas de

información geográfica.

Las especificaciones de OGC se estructuran en dos grandes bloques:

• Modelos abstractos: Proporcionan las bases conceptuales para el desarrollo de

otras especificaciones OGC

• Especificaciones para implementación: Están concebidas para una audiencia

técnica y poseen un nivel de detalles adecuado para realizar una implementación.

Tabla 1 Lista el conjunto de temáticas que abarcan los modelos abstractos



Tabla 2 Lista las especificaciones desarrolladas hasta la fecha

2.1. INSPIRE

Durante el surgimiento de las infraestructuras de datos espaciales, los Gobiernos

empezaron a considerarlas como infraestructuras básicas para el desarrollo de un país. Las

infraestructuras de datos espaciales son las que proveen el entorno para la optimización de

la creación, mantenimiento y distribución de información geográfica a diferentes niveles

(regional, nacional o global) y envolviendo tanto a instituciones públicas como privadas

(Nogueras-Iso et al., 2005).

En este sentido, es importante mencionar el desarrollo de decisiones políticas, entre

otras, que han impulsado el desarrollo de infraestructuras de datos espaciales. Una, es el

establecimiento del “National Spatial Data Infrastructure” (NSDI), de los Estados

Unidos, que forzaba la cooperación entre agentes y federales, para la captura, divulgación

y uso de información geográfica. Y otra es en Noviembre de 2001, la Comisión Europea

lanzó INSPIRE (INfrastructuure for SPatial InfoRmation in Europe).

INSPIRE es una Directiva europea para guiar el desarrollo de las infraestructuras de

datos espaciales a nivel nacional y regional e impulsar la cooperación e interoperabilidad

entre los agentes de los Estados Miembros productores de información espacial.

ESTADO DEL ARTE


Marca como mecanismo prioritario la cooperación entre las Administraciones y la

política de difusión libre de la Información Geográfica digital generada en los Estados

Miembros de la Unión Europea. Establece una infraestructura de información de

referencia, es decir, de una cobertura completa, actualizada y armonizada de Europa

(Matesanz, García, González, Mourón, & Vázquez, 2015). Regula las competencias en

relación con los servicios de cartografía oficial y la Infraestructura de Información

Geográfica. Su objetivo principal es fijar normas generales con vistas al establecimiento

de una infraestructura de información espacial en la Comunidad Europea, orientado a la

aplicación de las políticas comunitarias de medio ambiente y de políticas o actuaciones

que puedan incidir en el medio ambiente (Mellado & Fonfría, 2010).

Actualmente es de obligado cumplimiento para los Estados Miembros (Mellado &

Fonfría, 2010), en España lo es desde la publicación de la Ley 14/2010 más conocida

como LISIGE (Ley de las Infraestructuras y Servicios de. Información Geográfica).

2.2. INTEROPERABILIDAD DE DATOS EN ESPAÑA

En los últimos años, se ha ampliado el panorama normativo, que permite y ordena la

producción cooperativa e interoperable de la información geográfica y además también

permiten acercar y poner a disposición de los usuarios estos recursos producidos por la

administración.

Para poder hablar en el marco de la interoperabilidad de datos espaciales en España,

hay que conocer la labor de producción de datos espaciales y geográficos de las

Administraciones Públicas como productores de cartografía oficial. La Sentencia 76/84

del Tribunal Constitucional remarca el carácter instrumental de la cartografía de forma

que cualquier Administración Pública puede abordar proyectos cartográficos dentro de

sus competencias. Con el fin de establecer un sistema operativo de interoperabilidad, se

promulgó el Real Decreto 1545/2007, por el que se regula el Sistema Cartográfico

Nacional. La Ley que dota de rango jurídico a este RD 1545/2007, es la Ley 14/2010,

LISIGE, que desde su aprobación, establece un marco de colaboración entre las

administraciones públicas para la generación de productos y servicios de información

geográfica (Martín, Muñoz-Repiso, Ramírez, Requena, & Quilis, 2013).



La LISIGE, hace efectiva la Directiva INSPIRE (Matesanz et al., 2015). Es el modelo

de actuación, se plantea como una herramienta de planificación, gestión y control de la

actividad cartográfica nacional, pero basado en la independencia que respecto de la

actividad cartográfica tiene cada una de las Administraciones Públicas. Por tanto, se basa

en el principio de colaboración y es marcado el carácter voluntario de integración en el

Sistema Cartográfico Nacional, que se realizará mediante la suscripción del Convenio.

Los objetivos principales que persigue la LISIGE son:

1. Garantizar la homogeneidad de la información producida por los organismos

públicos que formen parte de él y que de manera concurrente desarrollan

actividades cartográficas en el territorio nacional, para asegurar así la

coherencia, continuidad e interoperabilidad de la información geográfica

sobre el territorio español.

2. Favorecer la eficiencia en el gasto público destinado a la cartografía y

sistemas de información geográfica, evitando la dispersión y duplicidad de

los recursos públicos utilizados y promoviendo la cooperación institucional.

3. Averiguar la disponibilidad pública y actualización de los datos geográficos

de referencia

4. Optimizar la calidad de producción cartográfica oficial y su utilidad como

servicio al público, facilitando el acceso a la información geográfica y

favoreciendo la competitividad en el sector cartográfico privado.

Entre las herramientas que regulan para conseguir dicho objetivos están:

1. El Equipamiento Geográfico de Referencia Nacional, que reflejará la

situación geográfica de cada Entidad Local contenida en el Registro de

Entidades Locales.

2. El Plan Cartográfico Nacional, como instrumento de planificación de la

producción cartográfica oficial, realizada por la Administración General del

ESTADO DEL ARTE


Estado y sus relaciones con los demás planes de producción de la cartografía

oficial.

3. El Registro Central de Cartografía, como órgano administrativo adscrito al

Ministerio de Fomento a través de la Dirección General del Instituto

Geográfico Nacional, que garantiza la fiabilidad e interoperabilidad de los

datos geográficos oficiales y su conexión con los correspondientes Registros

Autonómicos.

4. La Infraestructura de Información Geográfica en España

5. El Consejo Superior Geográfico

El punto 3 es la herramienta normativa que garantiza la seguridad jurídica de los

usuarios en cuanto al conocimiento y acceso a la cartografía oficial de las

Administraciones Publicas con un diseño distribuido y descentralizado, basado en la

coordinación de los registros cartográficos puestos en marcha por cada una de las

Administraciones implicadas en el Sistema.

El punto 4, de la parte de interoperabilidad, es la herramienta tecnológica que

tomando como partida la Directiva INSPIRE, permite la búsqueda y acceso a los servicios

cartográficos definidos sobre la cartografía oficial con un criterio normalizado de carácter

técnico, asegurando la compatibilidad y uniformidad de los trabajos desarrollados por

cada una de esas Administraciones Publicas (Mellado & Fonfría, 2010).

Pero interoperabilidad implica no solo el cumplimiento de la LISIGE sino, por

ejemplo, es necesario el desarrollo de un catálogo de fenómenos geográficos a una escala

común entre Comunidades Autónomas (CCAA), dado que uno de los principales

objetivos de INSPIRE es la producción piramidal, de los niveles de administración más

inferiores que tienen mandato legal para una temática concreta, a los superiores. Este

catálogo de fenómenos geográficos a una escala común fue desarrollado por la Comisión

Especializada de Normas Geográficas, generando la Base Topográfica Armonizada

(BTA) cuya versión 1.0 fue aprobada por la por la Comisión Técnica Permanente del

Consejo Superior Geográfico, que es el órgano encargado de la constitución y

mantenimiento de las Infraestructuras de Datos Espaciales en España, en su reunión del 4



de noviembre de 2008. Uno de los objetivos del modelo BTA es la interoperabilidad de la

información geográfica digital de la cartografía topográfica 1:5.000 y 1:10.000 generada

por la Administración, tanto a nivel nacional, como regional y local.

Gracias a este marco vigente, es decir, a la Directiva INSPIRE y a la LISIGE, se está

avanzando en España, en la cooperación entre la Administración General del Estado y las

Comunidades Autónomas (CCAA), y en la cooperación entre las CCAA. (Mellado &

Fonfría, 2010).

Pero para interoperar con datos, se deben tener en cuenta y evaluar los siguientes

aspectos relevantes, que son la calidad de los datos y la armonización de los datos.

2.3. CALIDAD DE LOS DATOS

Para interoperar con un conjunto de datos de información geográfica, primero se debe

conocer cuál es la calidad de esos datos, porque en función de la calidad de los datos será

la calidad de la información resultante que sirve para la toma de decisiones (Aranoff,

1993).

Una mala calidad de datos hace imposible un uso adecuado y puede ser un riesgo,

dado que puede derivar en ofrecer datos imprecisos y erróneos dando lugar a problemas

potenciales en el uso de los datos (Villanueva & Posadas, 2006).

La normalización y la calidad van siempre de la mano. Por eso, dentro del grupo de

normas específicas en el sector de la información geográfica, familia ISO 19100, se

incluyen normas relativas a la calidad. Es el caso de la familia ISO 19100 las normas que

abordan esta temática de una manera específica son (López & Pascual, 2008):

• ISO 19113: Información geográfica – principios de la calidad

• ISO 19114: Información geográfica – procedimientos de evaluación de la calidad

• ISO 19138: Información geográfica – medidas de calidad.

ESTADO DEL ARTE


Estos tres documentos presentan un objetivo común: normalizar los aspectos relativos

a la identificación, evaluación y descripción de la calidad de la información geográfica en

aras a: dar transparencia y posibilidad de comparación, evitar informaciones ambiguas y

facilitar la elección y uso adecuado de los datos a los productores. Es decir, se trata de

unas nomas que pretenden facilitar el entendimiento inequívoco entre productores y

usuarios de este tipo de información posibilitando la comercialización, difusión y el uso

eficiente de la información geográfica.

Informar sobre la calidad supone (López & Pascual, 2008):

• Identificar los factores relevantes: Sobre qué informar

• Evaluar con métodos adecuados: Cómo evaluar cada factor

• Cuantificar adecuadamente y de forma comparable: Qué medidas usar

• Describir adecuadamente todos los aspectos: Cómo informar (estructura, reglas,

etc.)

Para el usuario, disponer de información relevante sobre la calidad de unos datos

geográficos significa poder seleccionar los productos y servicios según sus necesidades.

En relación a la calidad, hay que destacar que la calidad de los datos tiene aspectos

cualitativos o descriptivos, lo que la norma denomina información no cuantitativa, y

aspectos cuantitativos, que se concretan en elementos de la calidad.

La idea básica de los elementos de la calidad es la “medida” o determinación de la

calidad, lo cual significa comparación. La obtención de dichas medidas se realiza en un

proceso que se llama evaluación de esta forma, la figura siguiente presenta en su centro,

un área que se refiere a la evaluación y que coincide con el alcance de ISO 19114.

Indudablemente para evaluar hace falta saber qué se va a evaluar y por ello es necesario

atender a las especificaciones de la Base de Datos Geográficos.

Las especificaciones de una Base de Datos Geográficos (especificaciones del modelo

de datos) deben establecer una clara definición del universo de discurso y sus

características, para poder derivar una Base de Datos Geográficos concreta. Además, las

especificaciones deben indicar los aspectos relevantes que deben evaluarse para



comprobar que se han alcanzado los niveles de calidad preestablecidos. De la familia de

normas ISO, las normas relacionadas con la calidad son:

ISO 19113: Es la base para definir los aspectos de calidad a evaluar

ISO 19138 (medidas) e ISO 2859 y 3951 (métodos de muestreo y

aceptación): Son la base para la materialización de la evaluación

ISO 19114: Base para la elaboración de un informe cuantitativo sobre los

resultados de la evaluación

ISO 19115: Base para la elaboración de un informe de conformidad, al

enfrentar el resultado de la evaluación a los niveles de conformidad

previamente establecidos.

Fig. 1 Relación entre los procesos y normas relativas a la calidad de la Información

Geográfica

2.3.1. ISO 19113 Y 19114:

El objetivo de estas normas es establecer los principios para describir la calidad de un

conjunto de datos e informar sobre la misma. Por tanto, tiene una gran importancia para

los productores, que son los que deben generar esta información, pero también para los

ESTADO DEL ARTE


usuarios que son los que han de decidir en función de ella. La visión general de la

propuesta que realizan las normas es la que se presenta en la figura siguiente:

Fig. 2 Visión general de la información sobre la calidad de datos según ISO 19113

ISO 19113 establece que la descripción de la calidad de una Base de Datos

Geográficos puede realizarse mediante (López & Pascual, 2008):

• Información no cuantitativa de la calidad: Es información de carácter general, de

gran interés para conocer el objetivo e historial de una información, así como para

considerar otros posibles usos en aplicaciones distintas a las consideradas comúnmente.

Esto se describe mediante los denominados “elementos generales de la calidad” (Data

Quality Overview Elements).

• Información cuantitativa de la calidad: Se considera que hay aspectos del

comportamiento de una Base de Datos Geográficos que pueden ser medidos. Esta

información se describe mediante los denominados “elementos de la calidad” (Data

Quality Elements), que vienen a ser los denominados tradicionalmente como componentes

de la calidad del dato geográfico.



2.3.1.1 Información cualitativa:

Los elementos generales de la calidad de un conjunto de datos son:

Propósito: Razones de la creación de la Base de Datos Geográficos e

información sobre el uso al que se pretende destinar

Uso: Descripción de las aplicaciones para las cuales se ha usado el conjunto

de datos geográficos.

Linaje: Descripción de la historia de un conjunto de datos geográficos,

atendiendo fundamentalmente a las fuentes y pasos del proceso de

producción.

La descripción puede hacerse con uno o más de los elementos mencionados en esta

norma ISO 19113, e incluso añadiendo otros nuevos siempre que se refieran a aspectos no

cuantitativos.

2.3.1.2 Información cuantitativa:

Los elementos y subelementos de información cuantitativa sobre la calidad son:

Compleción: Elemento que permite conocer como es la calidad de los datos

en cuanto a la omisión o comisión en los elementos, atributos y relaciones. El

objetivo es ver si la Base de Datos Geográficos es completa en su totalidad

o Comisión: Evalúa los datos excedentes presentes en un conjunto de

datos que no deberían estar.

o Omisión: Evalúa los datos ausentes de un conjunto de datos.

Consistencia lógica: La consistencia lógica se define como el grado de

adherencia a las reglas lógicas de la estructura de los datos, de los atributos y

de las relaciones (la estructura de los datos puede ser conceptual, lógica o

física). Ésta está compuesta por cuatro subelementos de calidad de datos:

ESTADO DEL ARTE


o Consistencia conceptual: Sirve para conocer la adherencia de un

conjunto de datos a las reglas del modelo conceptual de referencia

o Consistencia de dominio: Sirve para conocer la adherencia de los

valores del conjunto de datos a su dominio.

o Consistencia de formato: Sirve para conocer el grado en que los datos

se almacenan de acuerdo con la estructura física del modelo de datos.

o Consistencia topológica: Sirve para conocer la corrección de las

características topológicas codificadas explícitamente.

Exactitud posicional: Se define como la exactitud de la posición de los

objetos geográficos en un determinado sistema de referencia espacial

o Exactitud absoluta o externa: Indica la proximidad de los valores

reportados de las coordenadas a los valores verdaderos o aceptados

como tales. Para determinar la incertidumbre posicional se usa el

error medio cuadrático, entre las posiciones de los objetos (posición

medida) y la posición que se considera como verdadera.

o Exactitud relativa o interna: Utiliza el mismo conjunto de medidas de

la calidad que la exactitud absoluta o externa; es la proximidad de las

posiciones relativas de los objetos de un conjunto de datos y sus

respectivas posiciones relativas aceptadas como verdaderas. Puede

ser:

Error vertical relativo: Es la evolución de los errores

aleatorios en la posición vertical de un objeto geográfico en

relación a otro del mismo conjunto de datos. Depende de los

errores aleatorios en las dos elevaciones respecto a un datum

vertical común.



Error horizontal relativo: Es la evaluación de los errores

aleatorios en la posición horizontal de un objeto geográfico

en relación a otro del mismo conjunto de datos.

o Exactitud posicional de datos en malla: Es la proximidad de los

valores de posición de los datos en estructura de malla regular a los

valores verdaderos o considerados como verdaderos.

Exactitud temática: Se define como la exactitud de los atributos

cuantitativos, la exactitud de los atributos no cuantitativos y la corrección de

las clasificaciones de los objetos geográficos y sus relaciones. Está compuesta

por tres subelementos de calidad de datos:

o Corrección de la clasificación: Es la comparación de las clases

asignadas a los objetos geográficos o a sus atributos frente a un

universo de discurso.

o Exactitud de atributos no cuantitativos: Medida de si un atributo no

cuantitativo es correcto o incorrecto.

o Exactitud de atributos cuantitativos: Proximidad del valor de un

atributo cuantitativo al valor verdadero o al aceptado como tal.

Exactitud temporal: Exactitud alcanzada en la componente temporal de los

datos. Sus elementos son:

o Exactitud en la medida de tiempo: Hace referencia a la corrección de

las referencias temporales asignadas a un elemento (informe del error

en la medida de tiempo asignado).

o Consistencia temporal: Hace referencia a los eventos o secuencias

ordenados

o Validez temporal: Hace referencia a la validez de los datos respecto

al tiempo.

ESTADO DEL ARTE


Cada uno de estos subelementos se registra con un paquete de seis descriptores

obligatorios que informan sobre las medidas. Estos descriptores se definen el la norma

19114 y son los siguientes (López & Pascual, 2008):

• Ámbito: Se debe identificar al menos un ámbito de la calidad por cada

subelemento aplicable. El ámbito puede ser una serie de conjuntos de datos, a

la que pertenece el conjunto de datos, el propio conjunto de datos o una

agrupación más pequeña de datos, localizados físicamente en el conjunto y

que comparten unas características comunes. Si no se puede identificar un

ámbito, éste debe ser el conjunto de datos. Como ámbito se pueden utilizar:

tipos de objetos, temas, extensiones espaciales o temporales, etc.

• Medida: Para cada ámbito de la calidad se debe proporcionar una medida de

la calidad. La medida debe describir brevemente y denominar, si el nombre

existe, el tipo de prueba a aplicar a los datos especificados por el ámbito;

también debe incluir los valores límite de los parámetros.

• Procedimiento de evaluación: Para cada medida se debe proporcionar un

procedimiento de evaluación de la calidad. Éste siempre debe describir, o

referenciar documentación que describa la metodología empleada para aplicar

cada medida a los datos especificados por su ámbito, debiendo incluir un

informe de la metodología.

• Resultado: Se debe proporcionar un resultado por cada medida. El resultado

de la calidad puede ser un valor o un conjunto de valores numéricos o el

resultado de evaluar el valor o conjunto de valores, obtenidos frente a un

nivel de conformidad especificado como aceptable.

• Tipo de valor: Se debe especificar un tipo, éste se corresponderá con algunas

de las tipologías (por ejemplo byte, entero, real, etc.)

• Unidad del valor: Si procede, se debe proporcionar una unidad del valor para

cada resultado de la calidad de datos. Las unidades correspondientes a una



incertidumbre posicional podrán ser: metros [m], decímetros [dm],

centímetros [cm], milímetros [mm], etc.

• Fecha: Se debe proporcionar una fecha para cada medida, lo cual se realizará

en conformidad con los requisitos del modelo temporal de la Norma ISO

19108.

Se debe puntualizar que la norma permite que, junto a los elementos y subelementos

establecidos en ella, y según las necesidades de cada usuario, se proceda a definir nuevos

elementos subelementos, en cuyo caso sólo han de cumplir con ciertas limitaciones de

coherencia que establece la propia norma. De esta forma, el conjunto de elementos y

subelementos indicados en la norma es un conjunto inicial que puede extenderse como se

necesite, lo cual da gran versatilidad.

2.4. ARMONIZACIÓN DE LOS DATOS

Como se ha dicho, además de conocer la calidad de los datos, si después de hacer una

evaluación de calidad se obtiene que los datos no están normalizados a la estructura de un

modelo, hay que armonizarlos. La armonización de distintos conjuntos de datos se hace

necesaria para poder trabajar con múltiples conjuntos de datos.

Las discrepancias que aparecen al combinar conjuntos de datos de diferente origen, se

explican por el hecho que los conjuntos de datos son adquiridos basados en diferentes

modelos de datos, a diferente escala de trabajo, diferentes interpretaciones de la realidad o

creados por distintos operadores humanos. Por tanto, la armonización de datos es

necesaria para facilitar el uso de los datos para distintas tareas, permitiendo la creación de

nuevos datos temáticos derivados de los datos originales que, a su vez, permitan la

verificación automática de su calidad por herramientas o programas (Goessln & Sester,

2003).

En el campo de la información geográfica, la heterogeneidad de modelos de datos,

deriva en un problema que es común a todos los países que generan y difunden

información geográfica. La creación o desarrollo de herramientas que faciliten la

armonización de conjuntos de datos a un modelo referencia, se hace indispensable. Es

importante destacar la diferencia semántica entre armonización e integración de

ESTADO DEL ARTE


conjuntos de datos geográficos. La primera, determina la transformación y adaptación de

diferentes datos a las especificaciones técnicas definidas en un modelo referencia; la

segunda, determina la fusión de los conjuntos de datos, pero conservando las

especificaciones técnicas de cada uno de los modelos en el que está basado cada uno de

los conjuntos de datos que se van a unir, sin adaptarlos a un modelo de datos común.

A la hora de decidir que método es el más adecuado para afrontar la armonización de

datos geográficos a un modelo, en vista a posibilitar su interoperabilidad, es importante

distinguir entre los distintos tipos de heterogeneidad en la calidad de los datos. Según

Echamendi (Echamendi et al., 2010) los tipos de heterogeneidad en la calidad de los datos

que pueden darse son:

Sintáctica: Se refiere a la diferencia entre formatos. Es muy frecuente que se

produzcan pérdidas de información al realizarse transformaciones entre

formatos. – Este tipo de heterogeneidad es la que se evaluaría haciendo u

proceso de evaluación de la consistencia de formato, subelemento del

elemento de calidad Consistencia lógica que propone la norma ISO 19113.

Estructural: Se refiere a las diferencias entre la aplicación de los modelos de

datos conceptuales de cada proveedor. Dentro de la que destacarían:

o Semántica: Tiene que ver con el significado que un mismo término

puede tener para dos modelos de datos. – Este tipo de heterogeneidad

es la que se conocería evaluando la consistencia conceptual y

consistencia de dominio, del elemento de calidad Consistencia lógica

que propone la norma ISO 19113.

o Geométrica: Tiene que ver con la distinta geometría que un objeto

puede tener para dos modelos de datos. – Se conoce evaluando la

consistencia topológica del elemento de calidad Consistencia lógica

que propone la norma ISO 19113.

Otros: Diferencias entre sistemas de coordenadas, idioma, etc.



Si los conjuntos de datos no están armonizados a un modelo, se debe llevar a cabo un

proceso de armonización. Por lo general, la estructura a seguir cuando se trata de modelar

una herramienta para la armonización de conjuntos de datos que facilite la

interoperabilidad de los mismos, se divide normalmente en: primero atender a la

armonización semántica y después, abarcar la armonización geométrica.

2.4.1. ARMONIZACIÓN SEMÁNTICA

Si se quiere armonizar un conjunto de datos a un modelo, el primer paso es conocer

las especificaciones técnicas del modelo de referencia, entre ellas, conocer el “Catálogo

ontológico”, en donde se define parte de la semántica del modelo de datos referencia; y un

segundo paso sería la transformación de los datos de los distintos conjuntos de datos, al

modelo de datos de referencia. Este segundo paso, se puede llevar a cabo, por ejemplo, a

través de la elaboración de una herramienta basada en sentencias. Es el ejemplo de estudio

de Yichuan Deng (2015), que estudia la armonización de dos conjuntos de datos, un

conjunto de datos portador de datos BIM (Building Information Modeling) y un segundo

conjunto de datos de información geográfica de distinta temática.

Su voluntad de armonizarlos es porque según dice, los datos BIM comparten

información con los conjuntos de datos de información geográfica y se enriquecen el uno

del otro (es importante destacar que la armonización de conjuntos de datos portadores de

datos de distinta naturaleza es más compleja que la armonización de conjuntos de datos

portadores de datos de igual naturaleza; el primer tipo de armonización sería el caso de

Yichuan Deng (2015) pero no el tipo de nuestro caso de estudio). En el caso de Yichuan

Deng (2015), no elaboraron un modelo de datos de referencia único, sino que usaron

Industry Forest Classes (IFC) y City Geographic Markup Language (CityGML), como

modelos de datos de referencia para cada tipo de conjunto de datos, debido a sus

aplicaciones en el campo BIM y de la información geográfica, respectivamente. Pero

cuando se armonizan datos de la misma naturaleza, se usa únicamente u modelo de

referencia.

ESTADO DEL ARTE


Fig. 3 Diagrama UML de la definición de las relación del Catálogo de Fenómenos BTA v10_2

Por otro lado, puede ser que el interés no sea armonizar un conjunto de datos a un

modelo sino integrar diferentes conjuntos de datos para obtener los atributos de los 2

modelos de datos. En este caso, no se armonizarían a un modelo de datos referencia, sino

que se preservarían las características de los modelos en los que estén basados cada uno

de los conjuntos de datos (Goessln & Sester, 2003). Es el ejemplo, Walter (Walter &

Fritsch, 1999), que integra conjuntos de datos de información geográfica, ambos de

contenido temático de redes viarias, pero procedentes de distintas fuentes.

Según Walter (Walter & Fritsch, 1999) cuando se quiere integrar conjuntos de datos

entre sí, hay diferentes tipos de integraciones:

Tipo 1: Integración de conjuntos de datos creados de la misma fuente (mismo

modelo de datos y mismo Organismo/operarios) pero con distintos periodos

de actualización.

Tipo 2: Integración de conjuntos de datos basados en el mismo modelo de

datos, pero adquiridos por distintas fuentes (por ejemplo, adquiridos por

distintos Organismos).



Tipo 3: Integración de conjuntos de datos que están basados en modelos de

datos similares pero no idénticos

Tipo 4: Integración de conjuntos de datos que están basados en distintos

modelos de datos, elaborados por distintas fuentes y que difieran en contenido

temático, escala, sistema de referencia, etc.

2.4.2. ARMONIZACIÓN GEOMÉTRICA

Cuando la armonización semántica se ha realizado con éxito, la segunda parte del

proceso de armonización, fuera del aspecto semántico, es la armonización geométrica.

Normalmente, las armonizaciones geométricas se basan en un sistema de “Extract

Transform and Load” (ETL), que separa (o “extrae”) la arquitectura geométrica de los

datos de entrada, los transforma a la geometría que define las especificaciones técnicas

del modelo de referencia y, por último, almacena los nuevos datos generados (Kang &

Hong, 2015).

2.4.3. PROYECTO ATKIS

Un ejemplo de proyecto para la armonización de datos de información geográfica es

el proyecto ATKIS, fundado por el Ministerio de Investigación Alemán. Este proyecto

investiga diferentes aspectos de la armonización de datos y desarrolla métodos para

automatizar la armonización de diferentes conjuntos de datos (Goessln & Sester, 2003).

El modelo ATKIS armoniza 3 conjuntos de datos vectoriales: un conjunto de datos

topográficos, un conjunto de datos de temática geológica, procedentes de mapas

geológicos y un conjunto de datos de temática de lo que ellos denominan “ciencia del

suelo”, extraídos también de mapas. Ambos mapas basados a su vez en el mapa

topográfico.

Los pasos que propone el proyecto ATKIS para la armonización de estos conjuntos de

datos son:

1. Identificación de diferencias semánticas en detalle: basado en la detección

automática de discrepancias.

ESTADO DEL ARTE


2. Detección de las discrepancias geométricas para la reconciliación o armonización

geométrica.

3. La subsecuente armonización semántica de los fenómenos, actualizándolos a las

especificaciones que marca el modelo ATKIS.

4. La subsecuente armonización geométrica: La armonización geométrica la

consiguen a través de implementar el algoritmo ICP (Iterative Closest Point).

Los dos primeros pasos pertenecerían a procesos de evaluación de la calidad de los

datos y los dos segundos pasos a procesos de armonización de los datos.

En el modelo ATKIS, la información geográfica se clasifica en 7 temas. Cada uno de

estos temas es subdividido en objetos (por ejemplo, el tema de hidrología contiene objetos

como océano, mar, río, etc.). La armonización de conjuntos de datos, también es

importante porque posibilita los procesos de actualización automática de conjuntos de

datos, así como facilita la entrada de un nuevo registro en el conjunto.

El periodo de actualización de las clases de objetos varía de un año a otro, al igual que

el tiempo de actualización de los objetos. Hay objetos que requieren un menor tiempo de

actualización que otros, como por ejemplo los puntos de conexión entre carreteras

necesitan mayor tiempo de actualización, es decir, necesitan estar más actualizados, en

comparación con el tiempo de actualización que requieren los objetos lago (Goessln &

Sester, 2003).



3. BASE TOPOGRÁFICA ARMONIZADA (BTA) Y BASE

TOPOGRÁFICA ARMONIZADA+ (BTA+)

3.1. BASE TOPOGRÁFICA ARMONIZADA (BTA)

La Base Topográfica Armonizada (BTA), son unas especificaciones que tratan de

“conseguir la necesaria homogeneidad de las bases de datos geoespaciales oficiales

española a grandes escalas, a fin de armonizar las bases topográficas, permitiendo la

generación de la cartografía topográfica a escalas 1:5.000 y 1:10.000 en las distintas

Comunidades Autónomas o en la Administración General del Estado para hacer posible

el intercambio de información geográfica digital, su interoperabilidad” (Feixat, Grau,

García, & Pascual, 2008).

El modelo de la BTA garantiza un alto grado de homogeneidad dentro del ámbito de

cada organismo y grado medio entre distintas Comunidades Autónomas, debido a la

pluralidad existente en la actualidad para la captura y representación de la información.

Como dice el preámbulo del Diccionario de Fenómenos, cada Comunidad Autónoma

tiene unos criterios de captura y representación del territorio único, algunos más próximos

a una cartografía que a una base de datos de información geográfica, que otros. Uno de

los motivos que suscitó la creación de la BTA para crear un modelo de datos común, es la

problemática derivada de la pluralidad de los criterios de captura y el resto de diferencias

en las especificaciones técnicas de los distintos modelos espaciales de cada Comunidad

Autónoma.

El principio general sobre el que se organiza BTA es el objeto, que es la abstracción

entre el mundo real y la unidad básica de información geográfica; un objeto por ejemplo

es un río, un puente, una carretera, etc. En el modelo de la BTA una instancia (registro de

una base de datos) es la representación parcial de un ente, al que se le puede adjudicar,

dentro de una hoja y con continuidad espacial, un valor único para cada uno de sus

atributos. Estas instancias tienen un identificador único.

BTA Y BTA+


Los atributos espaciales de los objetos corresponden a un modelo espacial definido

en la norma ISO 19137. Y responden a las siguientes primitivas geométricas (Feixat et al.,

2008):

GM_Point: Responde a unas coordenadas en un sistema de referencia de

coordenadas determinado.

GM_LineString: Conjunto de segmentos de líneas unidas por vértices

GM_Polygon: Superficie delimitada por líneas.

La BTA propone una distribución del objeto basado en los temas incluidos en los

anexos de la Directiva INSPIRE (Anexo III, temática) con la denominación propuesta por

la Infraestructura de Datos Espaciales y aceptado en las distintas comisiones de Consejo

Superior Geográfico. Los temas son los siguientes (Feixat et al., 2008):

Redes de Transporte

Hidrografía

Cubierta terrestre

Relieve

Edificaciones, poblaciones y contracciones

Servicios e instalaciones

Nombres geográficos

El documento de Especificaciones Técnicas se redactó con el foco en que a cada

productor de datos topográficos, le sea posible convertir su información geográfica

original al modelo de datos definido en BTA, de modo automático y con un trabajo

interactivo mínimo, para que estos datos sean interoperables.

Para redactar este documento se han tenido en cuenta pliegos de condiciones técnicas,

diccionarios, especificaciones y demás textos descriptivos de las bases cartográficas de

diversas Comunidades Autónomas, así como los referidos a la Base Topográfica Nacional

1:25.000 (BTN25) del Instituto Geográfico Nacional.



El Anexo A del documentos de Especificaciones Técnicas presenta la lista de objetos

y los atributos que caracterizan al objeto y en el documento de Diccionario de Fenómenos

se describen los objetos, atributos y sus valores, métodos de captura, criterios de selección

y su representación geométrica.

Hay que destacar que la BTA a nivel legal no tiene categoría de norma. La diferencia

que existe entre norma y recomendación es que mientras que una norma debe ser

cumplida de manera obligatoria por los destinatarios a los que va dirigida, la

recomendación no es de obligatorio cumplimiento.

Es por ello que la adopción de la BTA se incentiva a través de Convenios de

Colaboración de carácter voluntario entre las Agencias Cartográficas Regionales de las

Comunidades Autónomas y el Instituto Geográfico Nacional, con el fin de obtener la

misma visión del territorio. Estos convenios se sustentan en la generación de un producto

común de aprovechamiento mutuo y permite producir la BTN25 de forma cooperativa

(Matesanz et al., 2015).

3.2. BASE TOPOGRÁFICA ARMONIZADA + (BTA+) PERFIL DE LA BTA

La Base Topográfica Armonizada + (BTA+), es una base de datos espaciales que

surgió para cubrir las necesidades de la BTN25 en el marco de los convenios entre en

Instituto Geográfico Nacional y las Comunidades Autónomas.

El motivo principal que suscitó la ampliación de la BTA fue conservar la semántica

propia de la BTN25 de los fenómenos geográficos. Como premisas en su creación se

contemplaron el documentarlo con el mismo formato de la BTA, limitar la creación de

fenómenos y limitar la creación de atributos de los fenómenos.

Como reglas de implementación se elaboraron las siguientes: en atributos nuevos se

mantiene las reglas de la BTA añadiendo la letra B al final del nombre del atributo y en

fenómenos nuevos, se mantiene la numeración del fenómenos cambiando el 0 inicial por

el 1. Ejemplo: el código identificativo del objeto Molino es 1519; o por ejemplo, un nuevo

atributo añadido al objeto Senda (que ya existía en BTA) es “Tipo_0033B”.

CASO DE ESTUDIO


4. CASO DE ESTUDIO

El caso de estudio de este trabajo se va a centrar en abordar de manera práctica la

evaluación de la medida consistencia de dominio, que es una medida cuantitativa de

calidad que propone la norma ISO 19113, sobre dos conjuntos de datos, uno proveniente

de la Comunidad de Madrid y otro de la Comunidad de Castilla – La Mancha. Para

automatizar esta evaluación, se ha desarrollado un código en Python.

Se va a desarrollar un código cuya función es evaluar la consistencia de dominio del

conjunto de datos geográficos de temática “red de transportes” de la Comunidad de

Madrid basado en el modelo referencia Base Topográfica Armonizada; y, así mismo,

evaluar la consistencia de dominio de un conjunto de datos geográficos de temática de red

de transportes de la Comunidad de Castilla - La Mancha, basado en el modelo referencia

Base Topográfica Armonizada +, con el fin de conocer la consistencia los valores de cada

conjunto de datos con el modelo referencia BTA/BTA+.

Todos los valores y su significado para cada uno de los atributos de cada uno de los

objetos que contempla la BTA/BTA+ se encuentran en el catálogo BTA/BTA+, el

“Catalogo de Fenómenos”, en donde en el apartado de “Diccionario de Fenómenos”, se

describe y detalla las características de cada objeto.

El conjunto de datos de Madrid que se estudia en este caso, proviene de un Convenio

de Colaboración entre el Ministerio de Fomento, a través del Instituto Geográfico

Nacional, y la Comunidad de Madrid, a través de la Consejería de Medio Ambiente,

Administración Local y Ordenación del Territorio, para la producción, actualización e

intercambio de información geográfica. Data del año 2009, y está basado en un modelo

BTA.

Por otro lado, el conjunto de datos de Castilla-La Mancha, provienen de un Convenio

de Colaboración entre el Ministerio de Fomento, a través del Instituto Geográfico

Nacional, y la Comunidad de Castilla-La Mancha, del año 2011, y este conjunto de datos

está basado en el modelo referencia BTA+.



5. DESARROLLO DEL TRABAJO

5.1. FUENTES UTILIZADAS

1. Datos proporcionados al Instituto Geográfico Nacional por las distintas Comunidades

Autónomas a través de Convenios de Colaboración, entre los años 2009 y 2011:

Comunidad de Madrid: Hojas 10_40 (cuadrante 4), hoja 10_47 (cuadrante

2), hoja 10_48 (cuadrantes 1 y 3). Están a escala 1:5.000 y actualizadas en

el año 2009. Fueron elaboradas sobre un modelo de datos BTA

Comunidad de Castilla-La Mancha: Hoja 0580 (cuadrantes I, II, III y IV).

Fueron elaboradas sobre un modelo espacial de BTA y posteriormente a

través de un proceso de generalización, los datos se ajustaron a un modelo

BTA+ siguiendo las especificaciones técnicas de la BTA+

2. Los documentos de “Especificaciones Técnicas de la Base Topográfica Armonizada”

1:5000 v1.0 y el “Diccionario de Fenómenos de la Base Topográfica Armonizada” v1.0,

elaborados por la Comisión de Normas Cartográficas (enero de 2008) y difundido por

miembros del Consejo Superior Geográfico. Entidades pertenecientes al Ministerio de

Fomento.

3. Las “Especificaciones Técnicas de la Base Topográfica Armonizada+”, 1:5000 v1.0 y el

“Diccionario de Fenómenos de la Base Topográfica Armonizada+”, v0.5, de mayo de 2011.

4. El Convenio de Colaboración entre el Ministerio de Fomento a través del Instituto

Geográfico Nacional y la Comunidad de Madrid a través de la Consejería de Medio

Ambiente, Administración Local y Ordenación del Territorio, para la producción,

actualización e intercambio de información geográfica, en el que dentro de las actuaciones

que se detallan a llevar a cabo, las que se relacionan y posibilitan este trabajo, son:

4.1. La cooperación en formación y actualización de la información geográfica de

Referencia y de las Bases de Datos Topográficas Nacional y de la Comunidad de

Madrid, así como la base de datos de CartoCiudad

DESARROLLO DEL TRABAJO


4.2. Colaboración en el desarrollo de la Infraestructura de Datos Espaciales

La Comunidad de Madrid debía entregar al Instituto Geográfico Nacional los

siguientes documentos:

a. Copia de la base de datos resultante de la citada armonización.

b. Copia del fichero o ficheros de actualizaciones y modificaciones

producidas.

c. Copia de la base de datos topográficos tridimensionales con

precisiones mejores de 3 m, en x, y, z, origen de las

modificaciones/actualizaciones.

d. La información de la BTN25 actualizada resultante de la ejecución de

este Convenio de Colaboración.

e. Informe de los procedimientos empleados y los resultados de todas

las pruebas realizadas hasta la obtención final de los resultados.

5. El Convenio de Colaboración entre el Ministerio de Fomento a través del Instituto

Geográfico Nacional y la Comunidad de Castilla-La Mancha a través de la Consejería de

Medio Ambiente, Administración Local y Ordenación del Territorio, para la producción,

actualización e intercambio de información geográfica, en el que dentro de las actuaciones

que se detallan a llevar a cabo, las que se relacionan y posibilitan este trabajo, son:

5.1. La Concejalía de Ordenación del Territorio y Vivienda debía realizar las tareas técnicas

de desarrollo de la información cartográfica en el ambiente de las competencias de la

Junta de la Comunidad de Castilla-La Mancha y entre las funciones que le fueron

encomendadas, se encuentran la elaboración y actualización de la serie con precisiones

equivalentes a una escala 1/10.000 de la Comunidad de Castilla-La Mancha. La

Conserjería de Ordenación del Territorio y Vivienda debía de entregarle al Instituto

Geográfico Nacional los siguientes documentos:

5.1.1. Copia de la base de datos resultante de la actualización de BTN25

5.1.2. Copia del fichero o ficheros de actualizaciones y modificaciones producidas

5.1.3. Copia de la base de datos topográficos con precisión equivalente a 1/10.000,

origen de las modificaciones/actualizaciones



5.1.4. Informe de los procedimientos empleados y los resultados de todas las pruebas

realizadas hasta la obtención final de los resultados.

5.2. HERRAMIENTAS INFORMÁTICAS

ArcGIS para escritorio (producido y comercializado por el Environmental

System Research Institute (ESRI)), v.10.3.4322. herramientas usadas:

ArcMap, ArcToolBox, ArcCatalog. Extensiones: Spatial Analyst, 3D Analyst

y su consola de comandos Python 2.7.1 y Numerical Python 1.7.1

Consola Spyder, instalada dentro del paquete de WinPython v.3.5.1.1

5.3. OBJETIVOS

El proceso de trabajo se va a dividir las siguientes fases:

Evaluar la consistencia de dominio para el conjunto de datos de Madrid.

Evaluar la consistencia de dominio para el conjunto de datos de Castilla-La

Mancha

Exponer y discutir los resultados

Exponer futuras líneas de investigación



5.4. PLANO DE SITUACIÓN

Fig. 4 Plano de situación de los datos

La zona de estudio escogida abarca la parte de los municipios de Rozas del Puerto

Real (hojas 10_47_02, 10_40_04), Cadalso de los Vidrios (hojas 10_47_02, 10_40_04),

Cenicientos (hojas 10_47_02, 10_47_03), Villa del Prado (10_48_01, 10_48_03),

pertenecientes a la Comunidad Autónoma de Madrid y Paredes de Escalona (cuadrante

580-III), Almorox (cuadrantes 580-I, 580-II, 580-III y 580-VI) y Santa Cruz de Retamar

(cuadrante 580-IV), pertenecientes a la Comunidad Autónoma de Castilla-La Mancha,

como se ve en la figura.

5.5. ELEMENTOS BTA/BTA+ UTILIZADOS EN ESTE TRABAJO

Los objetos que vamos a estudiar en este trabajo corresponden al tema de redes de

transporte. Cada objeto que considera la BTA/BTA+ viene descrito en su ficha

descriptiva, en el documento de Catálogo de Fenómenos de las Especificaciones Técnicas

de la BTA/BTA+. Una ficha descriptiva proporciona toda la información posible acerca



de un objeto y tiene la siguiente estructura (Nota: Para ejemplificar la estructura de una

ficha y mostrar el significado de cada uno de los apartados que la componen, se usarán

como ejemplos los objetos “Camino” (ID 0026), “Carretera” (ID 0027) y “Carretera de

calzada doble” (ID 0028), acompañados de una imagen):

Nombre: Nombre del objeto

Código: El identificador del fenómeno está formado por 4 dígitos

consecutivos. Constituye un identificador único del objeto, que se ha

asignado por orden de entrada en el catálogo según una secuencia de números

correlativos, sin ninguna otra significación adicional y rellenando con ceros

por la izquierda en BTA y con unos para los nuevos objetos en BTA+. El

atributo que define el identificador se denomina “ID_TIPO”.

Fig. 5 Ejemplo de apartados Nombre y Código para el objeto camino (ID 0026)

Definición: Breve descripción del objeto

Fig. 6 Ejemplo de apartado Definición para el objeto camino (ID 0026)

Geometría: Las geometrías que puede tomar el objeto dependiendo de sus

características físicas

Fig. 7 Ejemplo de apartado Geometría para el objeto camino (ID 0026)

Atributos: Especifica los atributos que el objeto puede tomar y para cada

uno de los atributos, define un listado de los valores que dicho atributo

puede tener, acompañado de una breve descripción de ese valor.



Fig. 8 Ejemplo de apartado Atributos para el objeto camino (ID 0026)

Clasificación y método de obtención: Apartado que establece los métodos

de captura para las diferentes formas en las que el objeto se encuentra en el

mundo real. En función de su estado natural, especifica un método de

captura y las atribuciones y los valores que cada atributo puede tomar.



Fig. 9 Ejemplo de apartado Clasificación y Método de obtención para el objeto camino (ID

0026)

Fenómenos hijo: En este apartado se listan los objetos “hijo” del fenómeno

(si los tuviera), por lo que ese objeto que se está describiendo se

consideraría como objeto “padre” de los objetos del listado. Lo que

significa que un objeto se considere “padre” de otros objetos “hijo”, quiere

decir que entre ellos existe una relacion de “herencia”. Esta relación de

herencia significa que los fenómenos hijo reciben todas las atribuciones del

fenómeno padre, y además, objetos hijo pueden tener algunas atribuciones

más. Este apartado existe solamente si el objeto que se está describiendo

tiene fenónemno/s hijo/s. En el caso de que no tuviera fenónemno/s hijo/s,

no aparecería dicho apartado en la ficha; en el caso de que el objeto descrito

fuera hijo de otro objeto en vez de padre de otros objetos, en este caso en la

ficha aparecería el apartado “Fenomeno padre”.



Fig. 10 Ejemplo de apartado Fenómenos hijo para el objeto carretera (ID 0027). Indica que

los objetos de la lista (carretera de calzada doble y carretera de calzada única) heredan todas las

atribuciones de carretera.

Fenómeno padre: Especifica el objeto padre del objeto que se está

describiendo.

Fig. 11 Ejemplo de apartado Fenómenos padre para el objeto carretera de calzada doble (ID

0028), indica que hereda de carretera (ID 0027)

Selección: Define un filtro para seleccionar un objeto (normalmente no se

especifica ningún filtro).

Fig. 12 Ejemplo de apartado Selección para el objeto camino (ID 0027)

Notas: Apartado en el que se dan recomendaciones a los usuarios que están

usando el Catálogo de Fénomenos para producir información geográfica,

especialmente en los procesos de captura y generación de objetos.

Fig. 13 Ejemplo de apartado Notas para el objeto carretera (ID 0027)



Controles de calidad: Hacen referencia a los controles de calidad que deben

tener las instancias del objeto. Normalmente este apartado suele focalizarse

en dos elementos de calidad: Exactitud posicional y consistencia lógica. A

su vez, el elemento de calidad de consistencia lógica, se suele centrar en el

subelemento de consistencia conceptual, para detallar las relaciones

topológico-semánticas, que deben tener las instancias de un mismo objeto o

la conectividad entre diferentes objetos.

Fig. 14 Ejemplo de apartado Controles de calidad para el objeto camino (ID 0026)

Gráficos: Fotografías del objeto en el mundo real y ejemplo de un tipo de

captura

Fig. 15 Ejemplo de apartado Gráficos para el objeto camino (ID 0026)



Representación y rotulación: Gráficos para ejemplificar visualmente el

significado de los valores de atributos, como por ejemplo, representar

visualmente los valores que corresponden al atributo “COMPONEN1D”.

Fig. 16 Ejemplo de apartado Representación y rotulación para el objeto camino (ID 0026).

Aplicación del atributo COMPONEN1D al fenómeno camino

Como hemos dicho, los objetos que se van a estudiar en los conjuntos de datos de las

Comunidades Autonómas, corresponden a la temática de redes de transporte. Para

conocer un poco más cada uno de los objetos presentes en los conjuntos de datos que se

van a evaluar y saber cuáles son los atributos que tienen estos objetos y los valores que

puede tomar cada uno de sus atributos, se han elaborado unas tablas, que resumen esta

información (atributos y posibles valores de cada atributo que permite la BTA/BTA+).

Estas tablas han sido elaboradas para este trabajo y la información que contienen ha

sido extraída de la correspondiente ficha descriptiva del objeto. Para tener una

información más completa y detallada de las características y propiedades del objeto

(como su método de captura, control de calidad, etc.) o para conocer el resto de objetos

del tema de redes de transporte que considera la BTA/BTA+, se recomienda acudir al

Catálogo de Fenómenos de la BTA/BTA+.

Aquellos objetos cuyo identificador empieza por “1” son objetos que se han añadido a

la BTA a través de la BTA+ y aquellos atributos que llevan una “B” al final de su nombre

(como por ejemplo, “TIPO_0033B” del objeto “Senda”) son atributos que se han añadido

a la BTA a través de la BTA+. Estos objetos y atributos se añadieron para preservar



atribuciones de BTN25.Con estas tablas lo que se pretende es que se pueda contrastar la

información que se va a obtener posteriormente en el apartado de “Resultados”.

FENÓMENO Camino

ID 0026

DEFINICIÓN Vía no revestida que normalmente permite la circulación de automóviles

ATRIBUTOS

COMPONEN1D COMPONEN2D SITUACION IDIOMA NOMBRE

VALORES VALORES VALORES VALORES VALORES

Borde BOR oculto POC en superficie SUP string abc string abc

borde coincidente

BCD caso genérico CGN elevado ELE

borde virtual BVI sin clasificar SCL soterrado o subterráneo

SUB

borde oculto BOC no aplicable NAP en vado VAD

borde case BCA en trasbordador

TRB

Eje EJE sin clasificar SCL

eje oculto EOC

eje conexión ECO

sin clasificar SCL

no aplicable NAP

FENÓMENO Carretera

ID 0027

DEFINICIÓN Vía no revestida que normalmente permite la circulación de automóviles

ATRIBUTOS

COMPONEN1D COMPONEN2D SITUACION ESTADO TITUL_0027


Borde BOR oculto POC en superficie SUP en uso USO estado EST

borde coincidente

BCD caso genérico CGN elevado ELE en construcción

CON comunidad autónoma

CAU


SUB abandonado ABN diputación provincial

DIP

borde oculto BOC no aplicable NAP en vado VAD sin clasificar SCL cabildo o consell insular

CAB

borde case BCA en trasbordador

TRB otro OTR

Eje EJE sin clasificar SCL sin clasificar

SCL

eje oculto EOC

eje conexión ECO

sin clasificar SCL

no aplicable NAP



FENÓMENO Carretera

ID 0027

DEFINICIÓN Vía revestida proyectada y construida fundamentalmente para la circulación de vehículos automóviles, constituida por una o varias calzadas.

MÁS ATRIBUTOS

COMPE_0027 TTRAM_0027 CFUNC_0027 IDIOMA NOMBRE


estado EST troncal TRO 1er orden PRI string abc string abc

comunidad autónoma

CAU enlace ENL 2º orden SEG

diputación provincial

DIP sin clasificar

SCL 3er orden TER

cabildo o consell insular

CAB otro OTR

otro OTR sin clasificar SCL

sin clasificar SCL

FENÓMENO Carretera de calzada única

ID 0029

DEFINICIÓN Vía revestida proyectada y construida fundamentalmente para la circulación de vehículos automóviles que no dispone de al menos dos carriles ordinarios de circulación en ambos sentidos

FENÓMENO PADRE 0027

ATRIBUTOS

TIPO_0029

VALORES

vía rápida o para automóviles

VRP

convencional CON

sin clasificar SCL

FENÓMENO Senda

ID 0033

DEFINICIÓN Vía estrecha abierta por el tránsito de peatones o ganado menor

ATRIBUTOS

COMPONEN1D SITUACION IDIOMA NOMBRE

VALORES VALORES VALORES VALORES

lineal LIN en superficie SUP string abc string abc

lineal coincidente LCD elevado ELE

lineal oculto LOC soterrado o subterráneo

SUB

lineal conexión LCO en vado VAD

sin clasificar SCL sin clasificar SCL



FENÓMENO Senda

ID 0033

DEFINICIÓN Vía estrecha abierta por el tránsito de peatones o ganado menor

ATRIBUTOS BTA+

TIPO_0033B

VALORES

senda genérica SEN

vía verde VER

camino de Santiago SAN

itinerario gran recorrido IGR

itinerario pequeño recorrido IPR

FENÓMENO Vía pecuaria

ID 0041

DEFINICIÓN Vía para la trashumancia del ganado

ATRIBUTOS

COMPONEN1D COMPONEN2D SITUACION TIPO_0041


borde BOR oculto POC en superficie SUP colada COL

borde coincidente

BCD caso genérico CGN elevado ELE vereda VER


SUB cordel COR

borde oculto BOC no aplicable NAP en vado VAD cañada CAN

borde case BCA sin clasificar SCL sin clasificar SCL

eje EJE

eje oculto EOC

eje conexión ECO

sin clasificar SCL

no aplicable NAP

FENÓMENO Vía pecuaria

ID 0041

DEFINICIÓN Vía para la trashumancia del ganado

MÁS ATRIBUTOS

IDIOMA NOMBRE

VALORES VALORES

string abc string abc



FENÓMENO Vía urbana

ID 0042

DEFINICIÓN Vía en el espacio público urbano entre edificios y solares. Incluye las calles fuera de casco urbano, en polígonos industriales o urbanizaciones dispersas

ATRIBUTOS

COMPONEN1D TTRAM_0042 SITUACION IDIOMA NOMBRE


borde BOR conexión de carretera

CCR en superficie SUP string abc string abc

eje EJE caso genérico CGN elevado ELE

eje oculto EOC sin clasificar SCL soterrado o subterráneo

SUB

eje conexión ECO en vado VAD


FENÓMENO Pista

ID 1610

DEFINICIÓN Vía de trazado regular con buen firme, generalmente con cunetas y tubos de canalización para evitar que el agua acceda a la zona de tránsito de vehículos

ATRIBUTOS BTA+

COMPONEN1D SITUACION IDIOMA NOMBRE


lineal LIN en superficie SUP string abc string abc

lineal coincidente LCD elevado ELE

lineal oculto LOC soterrado o subterráneo

SUB

lineal conexión LCO en vado VAD


5.6. METODOLOGÍA

La metodología se explicará a través de la siguiente línea conductiva: presentación de

los datos de partida o inputs; elaboración y explicación de las tablas referencia (tabla de

atributos permitidos y tabla de atributos y valores) y, por último, se pasará a explicar el

código desarrollado, que es la herramienta de evaluación de la consistencia de dominio.



5.6.1. DATOS DE PARTIDA (INPUTS):

Fig. 17 Representación de los datos de redes de transporte de las hojas de la Comunidad de

Madrid y de Castilla-La Mancha

Tabla 3 Objetos que se encuentran en la capa de Madrid

objeto ID numero instancias

camino 0026 2851

carretera 0027 16

carretera de calzada única

0029 65

senda 0033 3483

vía pecuaria 0041 881

vía urbana 0042 10074



Tabla 4 Objetos que se encuentran en la capa de Castilla-La Mancha

objeto ID numero instancias

camino 0026 412

carretera de calzada única 0029 11

senda 0033 263

vía pecuaria 0041 9

vía urbana 0042 134

pista 1610 41

5.6.2. CONSTRUCCIÓN DE TABLAS REFERENCIA:

5.6.2.1 Elaboración de la tabla de atributos permitidos (o “tabla referencia de atributos”):

La tabla de atributos permitidos lo que contiene son los atributos de cada objeto. Para

construir la tabla de atributos permitidos, se extraen de la ficha del objeto, los atributos

que el objeto tiene. La fila es un atributo del objeto y cada columna es el objeto (ver

figura). Esta tabla se transformó a geodatabase para operar con ella al procesar el código.

Fig. 18 Tabla de atributos permitidos: Ejemplo de atributos de los objetos 0026, 0027, 0028,

0029, 0119, 0033, 0031, 0032 y 0034. (Por ejemplo el fenómeno camino 0026 puede tener los

atributos COMPONEN1D, COMPONEN2D, SITUACION, IDIOMA y NOMBRE).



5.6.2.2 Elaboración de la tabla de atributos y valores (o “tabla referencia”):

La tabla de atributos y valores lo que contiene son los atributos y los valores de cada

objeto. Para construir la tabla de atributos y valores, se extraen de la ficha del objeto, los

atributos que el objeto tiene y para cada atributo, los valores que el atributo puede tener.

La fila es un valor del atributo de un objeto y la columna es el atributo (ver figura). Esta

tabla se transformó a geodatabase para operar con ella al procesar el código.

Fig. 19 Tabla de atributos y valores: Por ejemplo, para el atributo COMPONEN1D el objeto

camino (0026) puede tomar los valores: BOR, BCD, BVI, BOC, BCA, EJE, EOC, ECO, SCL,

NAP; para el atributo COMPONEN2D puede tomar los valores de: POC, CGN, SCL, NAP; etc.

Una vez que se elaboró la tabla referencia, lo que se hizo fue juntar todas las capas o

conjuntos de datos que contuvieran información de redes de transportes de tipo lineal de

las hojas de cada Comunidad Autónoma, en un único conjunto de datos, y se procedió a

usar el código.

Fig. 20 Esquema obtención de los conjuntos de datos de red de transporte de Castilla-La

Mancha y de red de transportes de Madrid



5.6.3. EL CÓDIGO:

El código está escrito en lenguaje Python. El proceso que sigue es el siguiente: Como

inputs o datos de entrada acepta 3 datos: el primer dato (“table_to_consult”) corresponde

al conjunto de datos del que se quiere evaluar la consistencia de dominio (ej.: clm.shp); el

segundo parámetro que toma como input es la tabla de datos con la información de los

valores de atributos BTA/BTA+ para cada objeto (“table_bta”); y como tercer parámetro

de entrada toma la tabla que contiene la información de los atributos permitidos en

BTA/BTA+ para cada objeto (“table_atr_obj”).

El proceso que hace el código es el siguiente: Primero identifica cada objeto de la

capa a estudiar por su ID (atributo “ID_TIPO”) y chequea si ese código existe en

BTA/BTA+. Si ese objeto existe en BTA/BTA+, se recogen los atributos que el objeto

presenta y se almacenan en un array. Por otro lado se recogen en otro array los atributos

que la BTA/BTA+ permite tener a ese objeto (consultando a “table_atr_obj”) y se

contrastan los elementos de los arrays (atributos de la capa VS atributos de la

BTA/BTA+). Únicamente para los atributos contemplados en la BTA/BTA+ permite

tener a ese objeto es a los que se les hace la evaluación de la consistencia de dominio.

Una vez que se saben los atributos del objeto para los que se va a hacer la evaluación

de consistencia de dominio, se hace la evaluación. Ésta consiste en que para cada atributo

del paso anterior, se recogen en un array los valores que toma el conjunto de datos; Por

otro lado se recogen en otro array los valores que la BTA/BTA+ permite tener a ese

atributo; y se contrasta si el valor de la capa de estudio es consistente con la BTA/BTA+ o

no. Veámoslo en un ejemplo:

En la capa de Madrid, el shapefile que entra como primer parámetro

(“table_to_consult”) existen varias instancias del objeto camino 0026. Estas instancias

tienen como atributos: COMPONEN1D, COMPONEN2D, SITUACION e IDIOMA. Se

hace el primer “chequeo” y se ve si estos atributos están permitido en BTA/BTA+ para el

objeto camino. En este caso, tanto COMPONEN1D, COMPONEN2D, SITUACION e

IDIOMA existen en BTA/BTA+, por lo que sobre ellos se hace la evaluación de

consistencia de dominio.



El siguiente paso es evaluar si cada uno de los valores de cada uno de esos atributos,

existen como valor en BTA/BTA+. Por ejemplo, imaginemos que en el conjunto de datos

de Madrid hay 43 instancias de camino que tienen por COMPONEN1D valor “BOR”, 46

instancias de camino que tienen por COMPONEN1D valor “EJE” y 23 instancias de

camino que tienen por COMPONEN1D valor “LIN”. Por tanto, se recogen como valores

únicos “BOR”, “EJE” y “LIN” para el atributo COMPONEN1D del objeto camino del

conjunto de datos de Madrid.

Por otro lado, se consulta la tabla de referencia BTA/BTA+ (“table_bta”), y se

obtiene que para el objeto camino y atributo COMPONEN1D, los valores permitidos son:

BOR, BCD, BVI, BOC, BCA, EJE, EOC, ECO, SCL, NAP (ver tabla elaborada para el

objeto camino). Se contrasta si los valores “BOR”, “EJE” y “LIN” existen para

COMPONEN1D para el objeto camino. En este ejemplo, para el atributo

COMPONEN1D del objeto camino en BTA/BTA+ existen los valores: “BOR” y “EJE”,

pero el valor “LIN” no existe. Por tanto los valores que son consistentes en el dominio

con BTA/BTA+ son “BOR” y “EJE” y no consistente en dominio es el valor “LIN”.

Una vez que termina el código de procesar información, se obtiene un mensaje en

pantalla con cada uno de los valores para cada uno de los atributos procesados, indicando

si el valor es consistente en dominio con su modelo referencia, o si por el contrario no es

consistente en dominio (y debería ser modificado ese valor). Esta información se obtiene

también en forma de tabla, en formato Excel, en donde existe una columna “CONSIST”,

en donde un 1 significa True (consistente) y un 2 significa False (no consistente).

Los resultados obtenidos de esta evaluación de dominio, para el conjunto de datos de

Madrid y para el conjunto de datos de Castilla-La Mancha, se pueden ver en el siguiente

apartado de Resultados. La información obtenida en los resultados se puede contrastar

acudiendo a las fichas de cada fenómeno, o consultando en las tablas presentadas

anteriormente.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN


6. RESULTADOS Y DISCUSION

Tabla 5 Resultados para el conjunto de datos de Madrid

NAME OBJECT ATTRIBUTE VALUE CONSIST

Camino 0026 SITUACION SUP 1

Camino 0026 IDIOMA spa 1

Camino 0026 COMPONEN1D BOR 1

Carretera 0027 TITUL_0027 SCL 1

Carretera 0027 COMPE_0027 SCL 1

Carretera 0027 TTRAM_0027 SCL 1

Carretera 0027 COMPONEN1D BOR 1

Carretera 0027 SITUACION SUP 1

Carretera 0027 IDIOMA spa 1

Carretera 0027 ESTADO CON 1

Carretera 0027 ESTADO ABN 1

Carretera 0027 CFUNC_0027 SCL 1

Carretera de calzada única 0029 TIPO_0029 CON 1

Carretera de calzada única 0029 TITUL_0027 CAU 1

Carretera de calzada única 0029 COMPE_0027 CAU 1

Carretera de calzada única 0029 TTRAM_0027 TRO 1

Carretera de calzada única 0029 COMPONEN1D EJE 1

Carretera de calzada única 0029 SITUACION SUP 1

Carretera de calzada única 0029 IDIOMA spa 1

Carretera de calzada única 0029 ESTADO SCL 1

Carretera de calzada única 0029 ESTADO USO 1

Carretera de calzada única 0029 CFUNC_0027 SEG 1

Carretera de calzada única 0029 CFUNC_0027 TER 1

Senda 0033 SITUACION SUP 1

Senda 0033 IDIOMA spa 1

Senda 0033 COMPONEN1D LIN 1

Vía pecuaria 0041 SITUACION SCL 1

Vía pecuaria 0041 IDIOMA spa 1

Vía pecuaria 0041 COMPONEN1D BOR 1

Vía urbana 0042 SITUACION SUP 1

Vía urbana 0042 TTRAM_0042 CGN 1

Vía urbana 0042 IDIOMA spa 1

Vía urbana 0042 COMPONEN1D BOR 1

Vía urbana 0042 COMPONEN1D EJE 1



Tabla 6 Resultados para el conjunto de datos de Castilla-La Mancha

NAME OBJECT ATTRIBUTE VALUE CONSIST

Camino 0026 SITUACION SUP 1

Camino 0026 IDIOMA spa 1

Camino 0026 COMPONEN1D EJE 1

Carretera de calzada única 0029 TIPO_0029 CON 1

Carretera de calzada única 0029 TITUL_0027 DIP 1

Carretera de calzada única 0029 TITUL_0027 EST 1

Carretera de calzada única 0029 TITUL_0027 CAU 1

Carretera de calzada única 0029 COMPE_0027 DIP 1

Carretera de calzada única 0029 COMPE_0027 EST 1

Carretera de calzada única 0029 COMPE_0027 CAU 1

Carretera de calzada única 0029 TTRAM_0027 TRO 1

Carretera de calzada única 0029 TTRAM_0027 ENL 1

Carretera de calzada única 0029 COMPONEN1D EJE 1

Carretera de calzada única 0029 SITUACION SUP 1

Carretera de calzada única 0029 IDIOMA spa 1

Carretera de calzada única 0029 ESTADO USO 1

Carretera de calzada única 0029 CFUNC_0027 TER 1

Carretera de calzada única 0029 CFUNC_0027 SCL 1

Senda 0033 SITUACION SUP 1

Senda 0033 IDIOMA spa 1

Senda 0033 COMPONEN1D LIN 1

Senda 0033 TIPO_0033B SEN 1

Senda 0033 TIPO_0033B SAN 1

Vía pecuaria 0041 SITUACION SUP 1

Vía pecuaria 0041 IDIOMA spa 1

Vía pecuaria 0041 TIPO_0041 COR 1

Vía pecuaria 0041 TIPO_0041 VER 1

Vía pecuaria 0041 COMPONEN1D EJE 1

Vía urbana 0042 SITUACION SUP 1

Vía urbana 0042 TTRAM_0042 CGN 1

Vía urbana 0042 IDIOMA spa 1

Vía urbana 0042 COMPONEN1D EJE 1

Vía urbana 0042 COMPONEN1D LIN 2

Pista 1610 SITUACION SUP 1

Pista 1610 IDIOMA spa 1

Pista 1610 COMPONEN1D LIN 1

Par discutir los resultados obtenidos, primero acudimos al apartado 7.3 de las

Especificaciones Técnicas de la BTA/BTA+, que corresponde con el apartado de

Consistencia Lógica. Este apartado indica los distintos aspectos a comprobar para conocer

la certidumbre con la que se cumplen las especificaciones en lo que respecta a la

estructura interna de los datos y la topología.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN


El apartado 7.3.1 versa sobre la consistencia de dominio y dice que la comprobación

de la consistencia de dominio se deberá describir como una variable lógica booleana (si

cumple es True, en nuestro caso “1”; si no cumple es False, en nuestro caso se representa

con un “2”). Y divide la comprobación de consistencia de dominio en 2 aspectos:

Control de códigos: Se refiere al control para asegurar que no hay instancias

(en el conjunto de datos a evaluar) con códigos de identificación que no estén

en el “Catálogo de Fenómenos” – Este chequeo se hace en la primera parte

del código, en la que se almacenan únicamente los objetos del conjunto de

datos que tengan un código (atributo ID_TIPO) que aparezca en la

BTA/BTA+.

Control de atributos: Es el control para garantizar que los atributos

alfanuméricos que describen al objeto están incluidos en la BTA/BTA+, y

además que sus valores pertenecen al dominio previsto. – Este control es la

evaluación de la consistencia de dominio que se hace la segunda parte del

código.

Para describir la calidad de la medida de consistencia de dominio, usamos los

descriptores obligatorios que propone la norma ISO 19114, los cuales informan sobre la

calidad de la medida. Los descriptores para esta medida son los siguientes:



Tabla 7 Descriptores para los resultados del conjunto de datos de Madrid

Definición Resultados

ámbito El ámbito puede ser una serie de conjuntos de datos, a la que pertenece el conjunto de datos, el propio conjunto de datos o una agrupación más pequeña de datos, localizados físicamente en el conjunto y que comparten unas características comunes

El conjunto de datos de redes de transporte de Madrid (madrid.shp)

Medida La medida debe describir brevemente y denominar, si el nombre existe, el tipo de prueba a aplicar a los datos especificados por el ámbito

El tipo de prueba aplicada es la evaluación de la consistencia de dominio

Procedimiento de evaluación

Para cada medida se debe proporcionar un procedimiento de evaluación de la calidad. Éste siempre debe describir, o referenciar documentación que describa la metodología empleada para aplicar cada medida a los datos especificados por su ámbito

La metodología aplicada para la medida de los datos está detallada en el apartado METODOLOGÍA

Resultado Se debe proporcionar un resultado por cada medida. El resultado de la calidad puede ser un valor o un conjunto de valores numéricos

El resultado de evaluar el conjunto de datos de Madrid, es la tabla de Resultados de Madrid

Tipo de valor Se debe especificar un tipo, éste se corresponderá con algunas de las tipologías (p.e. byte, entero, real, etc.)

El tipo de valor es booleano (valor consistente/valor no consistente)

Unidad de valor

Si procede, se debe proporcionar una unidad del valor para cada resultado de la calidad de datos. Si, las unidades correspondientes a una incertidumbre posicional podrán ser: metros [m], etc.

No aplica

Fecha Se debe proporcionar una fecha para cada medida, lo cual se realizará en conformidad con los requisitos del modelo temporal de la Norma ISO 19108

09/06/2016

Tabla 8 Descriptores para los resultados del conjunto de datos de Castilla-La Mancha

Definición Resultados

ámbito El ámbito puede ser una serie de conjuntos de datos, a la que pertenece el conjunto de datos, el propio conjunto de datos o una agrupación más pequeña de datos, localizados físicamente en el conjunto y que comparten unas características comunes

El conjunto de datos de redes de transporte de Castilla-La Mancha (clm.shp)

Medida La medida debe describir brevemente y denominar, si el nombre existe, el tipo de prueba a aplicar a los datos especificados por el ámbito

El tipo de prueba aplicada es la evaluación de la consistencia de dominio

Procedimiento de evaluación

Para cada medida se debe proporcionar un procedimiento de evaluación de la calidad. Éste siempre debe describir, o referenciar documentación que describa la metodología empleada para aplicar cada medida a los datos especificados por su ámbito

La metodología aplicada para la medida de los datos está detallada en el apartado METODOLOGÍA

Resultado Se debe proporcionar un resultado por cada medida. El resultado de la calidad puede ser un valor o un conjunto de valores numéricos

El resultado de evaluar el conjunto de datos de Castilla-La Mancha es la tabla de Resultados de Castilla-La Mancha

Tipo de valor Se debe especificar un tipo, éste se corresponderá con algunas de las tipologías (p.e. byte, entero, real, etc.)

El tipo de valor es booleano (valor consistente/valor no consistente)

Unidad de valor

Si procede, se debe proporcionar una unidad del valor para cada resultado de la calidad de datos. Si, las unidades correspondientes a una incertidumbre posicional podrán ser: metros [m], etc.

No aplica

Fecha Se debe proporcionar una fecha para cada medida, lo cual se realizará en conformidad con los requisitos del modelo temporal de la Norma ISO 19108

09/06/2016

CONCLUSIONES


7. CONCLUSIONES

Observando los resultados para el conjunto de datos de la Comunidad de Madrid, se

ve que los objetos del tema red viaria (de tipo lineal) no existe ninguna instancia de

ningún objeto que presente un valor no consistente con el modelo de datos BTA/BTA+.

Y observando los resultados para el conjunto de datos de la Comunidad de Castilla-

La Mancha, se puede ver que hay un solo objeto en este conjunto de datos que tiene al

menos una instancia con un valor no consistente con el modelo de datos BTA/BTA+ (al

menos una instancia del objeto 0042 vía urbana, para el atributo COMPONEN1D

presenta un valor “LIN” que no es consistente con las especificaciones del modelo

BTA/BTA+).

La conclusión de la evaluación de esta medida cuantitativa de la calidad (consistencia

de dominio) no posibilita para hacer una conclusión definitiva sobre la calidad del

conjunto de datos. Por lo menos habría que hacer una evaluación de la calidad del resto de

las medidas cuantitativas de calidad que propone la ISO 19113, es decir, evaluar también

la compleción, la exactitud posicional, la exactitud temática y la exactitud temporal, para

obtener una idea definitiva sobre la calidad del conjunto de datos estudiados.

Para el conjunto de datos de Madrid, se debería seguir con el proceso de evaluación

del resto de las medidas de calidad, para conocer si este conjunto de datos cumple con

todas las especificaciones del modelo BTA/BTA+. Además, para verificar si el organismo

productor de información geográfica de Madrid que generó estos datos, cumplió con lo

establecido en el Convenio de Colaboración que firmó con el Instituto Geográfico

Nacional en 2009, en el que se acordaba armonizar la información geográfica al modelo

BTA/BTA+, se debería aplicar la evaluación de la calidad no solamente a los datos de

información geográfica de temática de red viaria, sino también evaluar la calidad del resto

de datos de información geográfica de otras temáticas (por ejemplo hidrografía,

edificaciones, relieve, etc.), para conocer si la información geográfica que el organismo

productor de la Comunidad de Madrid generó y proporcionó al Instituto Geográfico

Nacional, estaba no armonizada al modelo BTA/BTA+.



Por el contrario, para el conjunto de datos de Castilla – La Mancha, se podría seguir

haciendo los procesos para evaluar el resto de medidas de la calidad, pero ya se conoce

que este conjunto de datos no está armonizado al modelo BTA/BTA+, dado que se ha

detectado en el proceso de evaluación de la medida de calidad de consistencia de dominio

que al menos existe una instancia de un objeto de tipo vía urbana, que no es consistente

con el modelo BTA/BTA+. Por tanto, se podría decir que este conjunto de datos no está

debidamente armonizado al modelo BTA/BTA+.

Por último, mencionar la posible utilidad de la herramienta desarrollada. Ésta

constituye un pequeño paso dentro del proceso de evaluación de la calidad. Podría usarse,

por tanto, como una herramienta que usasen los organismos productores de información

geográfica para comprobar la consistencia de dominio y verificar si todos los datos

generados son consistentes o no con un modelo referencia. A partir de este paso,

quedarían por realizar la evaluación del resto de medidas de la calidad de datos (tanto los

elementos cuantitativos como los cualitativos) y en el caso que el conjunto de datos que se

estuviera evaluando no fuera conforme a un modelo, habría que armonizarlo a dicho

modelo. Esta armonización podría hacerse siguiendo los pasos que proponía el proyecto

ATKIS, por ejemplo.

LÍNEAS FUTURAS DE TRABAJO


8. LÍNEAS FUTURAS DE TRABAJO

Como se decía en la introducción, las Infraestructura de Datos Espaciales han

supuesto una verdadera revolución en la evolución de las tecnologías geográficas al

promover y difundir el concepto de interoperabilidad.

La interoperabilidad es relevante para cubrir la necesidad cada vez más exigente de

armonizar datos y contar con mecanismos ágiles que permitan transformar la información

geográfica, independientemente del modelo que se tenga, gestión de ficheros o base de

datos, a un modelo de estándares.

Se puede afirmar que la armonización de los conjuntos de datos en un modelo común

estándar, ofrecerá grandes beneficios a los proveedores de estos datos y a los usuarios de

la información geográfica en general. Integrar y acceder a fuentes de datos tan variadas es

el primer paso para la construcción de portales IDE sobre cualquier temática.

Pero antes de armonizar, hay que conocer la calidad de los datos y saber que

requerimientos necesitan estos para ser armonizados a un modelo de datos. En este

trabajo se debería continuar con la evaluación del resto de medidas de calidad que

propone la ISO 19113. En relación a futuros trabajos, sería útil desarrollar herramientas

que automaticen los procesos de evaluación de cada una de las medidas de calidad, con el

fin de facilitar dichas tareas y aumentar su eficiencia en costes y tiempo.

Una vez que se conociera la calidad de los conjuntos de datos, se podría llevar a cabo

un proceso de armonización al modelo referencia (por ejemplo sobre el conjunto de datos

de Castilla – La Mancha). La primer parte del proceso sería un proceso de armonización

semántica del conjunto de datos al modelo BTA/BTA+. Y la segunda parte sería llevar a

cabo un proceso de armonización geométrica, para lo cual se tendría que hacer uso de una

herramienta ETL, para la extracción de datos, transformación al modelo referencia

BTA/BTA+ y almacenamiento.

ANEXOS

Candela Pastor Martín I

9. ANEXOS

#==============================================================

================

import arcpy

import os.path

arcpy.env.overwriteOutput = True

table_to_consult =

r"H:\CARTOGRAFIA_updated_20151203\Trabajo_master\MADRID\RedViaria_

lin\madrid.shp"

table_bta =

r"H:\CARTOGRAFIA_updated_20151203\Trabajo_master\bta_qa.gdb\bta_re

d_transportes"

table_atr_obj =

r"H:\CARTOGRAFIA_updated_20151203\Trabajo_master\bta_qa.gdb\atr_ob

j_transp_"

workspace = r"H:\CARTOGRAFIA_updated_20151203\Trabajo_master"

wk_results =

r"H:\CARTOGRAFIA_updated_20151203\Trabajo_master\bta_qa.gdb"

#==============================================================

================

# # Get names of tables

#==============================================================

================

desc_table_to_consult = arcpy.Describe(table_to_consult)

desc_table_to_consult_name = desc_table_to_consult.file

desc_table_to_consult_path = desc_table_to_consult.path

name_only_table_to_consult =

os.path.splitext(desc_table_to_consult_name)[0]

desc_table_bta = arcpy.Describe(table_bta)


II E.T.S.I. Topografía, Geodesia y Cartografía

desc_table_bta_name = desc_table_bta.file

name_only_table_bta = os.path.splitext(desc_table_bta_name)[0]

#==============================================================

================

# Create table to be filled with results

#==============================================================

================

# Set local variables

out_path = wk_results

out_name = name_only_table_to_consult + "_results"

template = ""

config_keyword = ""

# Execute CreateTable

arcpy.CreateTable_management(out_path, out_name, template,

config_keyword)

table_results = out_path + "\\" + out_name

print(out_name)

arcpy.AddField_management(table_results, "OBJECT", "TEXT")

arcpy.AddField_management(table_results, "ATTRIBUTE", "TEXT")

arcpy.AddField_management(table_results, "VALUE", "TEXT")

arcpy.AddField_management(table_results, "CONSIST", "DOUBLE")

#==============================================================

================

# Print input

#==============================================================

================

print("The shape asessed is: {0}. For this shape, the evaluated

attributes are: ".format(name_only_table_to_consult))

#==============================================================

================

# appends id for each object

ANEXOS

Candela Pastor Martín III

#==============================================================

================

v_objectid = []

fc = table_to_consult

attr_fid = "ID_TIPO"

attr_fid_str = str(attr_fid)

with arcpy.da.SearchCursor(fc, [attr_fid_str]) as cursor:

for row in cursor:

v_objectid.append(row[0])

def fun2(seq):

# order preserving

checked = []

for e in seq:

if e not in checked:

checked.append(e)

return checked

unique_id = fun2(v_objectid)

#print(unique_id)

#==============================================================

================

# selects type of object by id

#==============================================================

================

for phenomenon in unique_id:

str_id = str(phenomenon)

#=================================================================

=============

# # Gets atributes (fields) of input shapefile


IV E.T.S.I. Topografía, Geodesia y Cartografía

#=================================================================

=============

fields = arcpy.ListFields(table_to_consult)

v_fields = []

for field in fields:

v_fields.append(field.name)

#=================================================================

=============

# # Gets atributes (fields) of bta

#=================================================================

=============

fields = arcpy.ListFields(table_to_consult)

v_fields_bta = []

for field in fields:

v_fields_bta.append(field.name)

#=================================================================

=============

# # Gets allowed attributes/object of the table with the

attributes/object

#=================================================================

=============

fc = table_atr_obj

v_att_fields = []

attr_fid = "F"+str_id

# print(attr_fid)

# quitar este ig y hacer tabla para BTA+

if attr_fid == "F1610":

continue

ANEXOS

Candela Pastor Martín V

else:

with arcpy.da.SearchCursor(fc, [attr_fid]) as cursor:

for row in cursor:

v_att_fields.append(row[0])

fields_to_evaluate_0 =

list(set(v_fields).intersection(v_att_fields))

fields_to_evaluate =

list(set(fields_to_evaluate_0).intersection(v_fields_bta))

#==============================================================

================

# # Start BTA analysis

#==============================================================

================

for each_field in fields_to_evaluate:

str_each_field = str(each_field)

# la tabla referencia no especifica valores de estos

fields

# porque serian los nombres de cada objeto ( ej.:

"CODIGOC" = M-504, "NOMBRE" = "Autopista M-50")

if str_each_field == "NOMBRE" or str_each_field ==

"CODIGOC":

continue

else:

# print(str_each_field)

#=================================================================

=============

# # getting attibutes' values from shape


VI E.T.S.I. Topografía, Geodesia y Cartografía

#=================================================================

=============

v_tc_attribute_1 = []

with arcpy.da.UpdateCursor(table_to_consult,

['ID_TIPO', each_field ]) as cursor:

for row in cursor:

# getting attributes for assessed geographic

phenomena

if row[0] == phenomenon:

v_tc_attribute_1.append(row[1])

#=================================================================

=============

# # getting unique values for each attribute

# # other possibility is using built-in set f(x)

#=================================================================

=============

seen_v_tc_attribute_1 = fun2(v_tc_attribute_1)

# print(unique_id)

#=================================================================

=============

# # getting attibutes values from shape_bta

#=================================================================

=============

v_attribute_1_bta = []

with arcpy.da.UpdateCursor(table_bta, ['ID_TIPO',

each_field ]) as cursor:

for row in cursor:

# getting attributes for assessed geographic

phenomena

if row[0] == phenomenon:

v_attribute_1_bta.append(row[1])

ANEXOS

Candela Pastor Martín VII

#=================================================================

=============

# # Doing the BTA quality analysis

#=================================================================

=============

for i in seen_v_tc_attribute_1:

if str(i) == "ATN":

continue

else:

if i in v_attribute_1_bta:

print("Para el fenomeno {0} y el

atributo {1} evaluado, el valor {2} existe en BTA

".format(phenomenon, each_field, i ))

rows =

arcpy.InsertCursor(table_results)

for x in range(1,2):

row = rows.newRow()

row.setValue('OBJECT', phenomenon)

row.setValue('ATTRIBUTE',

each_field)

row.setValue('VALUE', i)

row.setValue('CONSIST', 1)

rows.insertRow(row)

# Delete cursor and row objects to

remove locks on the data

del row

del rows

else:

print("Para el fenomeno {0} y el

atributo {1} evaluado, el valor {2} no existe en BTA, debe ser

modificado ".format(phenomenon, each_field, i ))

rows =

arcpy.InsertCursor(table_results)

for x in range(1,2):


VIII E.T.S.I. Topografía, Geodesia y Cartografía

row = rows.newRow()

row.setValue('OBJECT', phenomenon)

row.setValue('ATTRIBUTE',

each_field)

row.setValue('VALUE', i)

row.setValue('CONSIST', 1)

rows.insertRow(row)

# Delete cursor and row objects to

remove locks on the data

del row

del rows

#==============================================================

================

#==============================================================

================

# Write the results in excel

#==============================================================

================

# Set local variables

in_table = table_results

out_xls = workspace + "\\"+ "resultados" + "\\"+

name_only_table_to_consult + "_results.xls"

# Execute TableToExcel

arcpy.TableToExcel_conversion(in_table, out_xls)

REFERENCIAS

Candela Pastor Martín

REFERENCIAS

Aranoff, S. (1993). Geographic Information Systems: A Management Perspective. 294

pp.

Echamendi, P., Huarte, A., Cardoso, J. L., Mendive, P., Parrilla, M. A., & Zuasti, Y.

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geográficos. I Jornadas Ibéricas de Infra-estruturas de Dados Espaciais.

Feixat, D. B., Grau, A. L., García, G. L., & Pascual, A. F. R. (2008). Especificaciones

de la Base Topográfica Armonizada 1:5 000 (BTA) v1.0. CONSEJO

SUPERIOR GEOGRÁFICO. Comisión de Normas

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Construction, 54, 25-38. doi:10.1016/j.autcon.2015.03.019

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información geográfica: la familia ISO 19100. Grupo de Investigadores en

Ingeniería Cartográfica.

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geospatial data themes.

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F. S. (2013). Nueva Base Topográfica Nacional 1:100.000 (BTN100). IV

Jornadas Ibéricas de Infraestructuras de Datos Espaciales.

Matesanz, J. G., García, J. G., González, J. L. B., Mourón, A. D., & Vázquez, F. M.

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8(NÚMERO 1).

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oficial en España.

Ministerio de Industria, E. y. T. (2013). Plan de medidas de impulso de la Reutilización

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Villanueva, L. C., & Posadas, A. I. (2006). Calidad de bases de datos geográficos

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Walter, V., & Fritsch, D. (1999). Matching spatial data sets: a statistical approach.

International Journal of Geographical Information Science, 13(5), 445-473.

doi:10.1080/136588199241157


X E.T.S.I. Topografía, Geodesia y Cartografía

ADENDA

Las normas ISO 19113 e ISO 19114 fueron revisadas y corregidas en la norma 19157,

publicada en diciembre de 2013. Esta norma establece los principios para describir la

calidad de los datos geográficos (ISO 19113) y define también un conjunto de medidas de

calidad de datos para su uso en la evaluación y presentación de informes de calidad de

datos (ISO 19114). Así como no trata de definir los niveles mínimos aceptables de calidad

para los datos geográficos.

herramienta para la evaluaciÓn de la consistencia de dominio de conjuntos de datos...

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