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DIAGNOSTICO PLAN MAESTRO RIO MAIPO Y SUS AFLUENTES, REGION METROPOLITANA DIRECCIN DE OBRAS HIDRULICAS - MOP
9. SISTEMA DE INFORMACION GEOGRAFICA
Con el objeto de dotar a la Direccin de Obras Hidrulicas-MOP de unaherramienta de ayuda que facilite las labores de control y de gestin de laspolticas de ordenamiento territorial que han sido propuestas en el presentePlan Maestro del ro Maipo y sus afluentes, se ha realizado el diseo lgico y
conceptual de un Sistema de Informacin Geogrfica (SIG), mediante eldesarrollo de una aplicacin basada en el software ArcView Gis 8.3.
La implementacin desarrollada permitir disponer de unaherramienta de consulta expedita, la cual contiene en sus bases de datosinformacin relativa a la red hidrogrfica, infraestructura existente,caractersticas relevantes de los cauces, identificacin de zonas crticasrelativas a problemas hidrulico-mecnicos fluviales, as como tambin detipo legal y ambiental. As mismo contiene los antecedentes relativos al PlanMaestro, con datos de actividades y de necesidades de obras e inversionesque forman parte del programa de inversiones de corto y largo plazo para la
cuenca.
Se presentan en lo que sigue los contenidos relativos al diseoconceptual y lgico del Sistema de Informacin Geogrfica implementado.
9.1 BASE CARTOGRAFICA
La base cartogrfica utilizada en la presente aplicacin SIG tuvo suorigen en la cartografa digital del Instituto Geogrfico Militar en escala1:50.000, la cual corresponde a su vez a la base utilizada en el estudio delPlan Maestro del ro Maipo.
En beneficio de un uso adecuado de los recursos computacionales queadministrar el sistema, se realiz una simplificacin y homogenizacin delos niveles de informacin originales, eliminndose todas aquellascoberturas que no son relevantes para la representacin planimtrica yaltimtrica de los cauces de inters, as como de sus reas aledaas.
De esta forma la base cartogrfica del SIG qued conformada por losniveles de informacin que se sealan en la Tabla 9.1.
Tabla 9.1 Niveles de Informacin de la Base Cartografa del SIG
Niveles deInformacin
Curvas de nivelRed VialRed FerroviariaHidrografa PrincipalLagos, Lagunas yEmbalses
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Lmite urbanoLmites comunalesCoordenadas UTMTextos
Finalmente cabe comentar que la base cartogrfica respeta el sistemade proyeccin original de la fuente de informacin, la cual corresponde a la
proyeccin Universal Transversal de Mercator, Datum WGS 1984.9.2 ESTRUCTURA DEL SIG
La estructura adoptada en la implementacin del Sistema deInformacin Geogrfica (SIG) ha tomado en consideracin los requerimientosestablecidos por la Inspeccin Fiscal as como la experiencia que dispone elConsultor en esta materia en la implementacin SIG para proyectos deManejo de Cauces, entre los cuales cabe mencionar los de la cuenca delestero Lampa y ro Maule.
Desde esta perspectiva considerando la gran cantidad de informacin
que administrar el sistema, la estructura propuesta ha privilegiado el ordeny disposicin de las bases de datos en beneficio de otros recursos fsicos SIG.
Se estima que una adecuada organizacin de las bases de datos,permitir reducir las posibilidades de manejo inadecuados futuros talescomo duplicacin de archivos, mala indexacin de datos, los queposteriormente tienen una incidencia directa en la funcionalidad del SIG. Enlo que sigue se presentan los alcances de la estructura adoptada en laimplementacin SIG.
9.2.1Diseo Lgico y Conceptual
Debido a la naturaleza del estudio del Plan Maestro se ha generadouna importante cantidad de informacin geogrficamente referenciada.
Con el objeto de permitir que esta informacin sea fcilmenteaccesada y consultada, se realiz la integracin de estos datos en unambiente geoespacial, donde se relacionan directamente los puntos osectores a que corresponde la informacin, con la asociada a dicho lugar.
Para la visualizacin y consulta de las bases de datos grfica yalfanumrica a travs de un Sistema de Informacin Geogrfica (SIG) se
utiliz el software ArcView GIS 8.3 de la lnea ArcGis de la empresa ESRI.
Este software corresponde a uno de los ms difundidos y usados en elmercado de los SIG, debido a sus potencialidades en cuanto al anlisis deinformacin geogrfica y por su trasparencia en cuanto a la construccin desus aplicaciones o herramientas.
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En el diseo conceptual y lgico se ha respetado la arquitecturaoriginal del software ArcView Gis 8.3, que contempla la integracin de 3mdulos bsicos: ArcMap, ArcCatalog y ArcToolbox, as como tambin elformato nativo de ArcView.
De esta forma el SIG se ha organizado fsicamente en un proyecto
principal, DOH_PMMAIPO.mxd, y proyectos parciales con la informacin delas distintas etapas del Plan Maestro.
El diseo conceptual y lgico general adoptado para el SIG, sepresentan en la Fig. 9.1
Fig. 9.1 Estructura Bsica del Sistema de Informacin Geogrfica
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SISTEMA DEINFORMACION
GEOGRAFICA CUENCA
DEL RIO MAIPO
ARC VIEW8.3
Ingreso de
Informacin
Catastro GPS Diagnstico
Despliegue,
Anlisis y Consultas
Interface enVisualBasic
Reportes Grficos Planos
Actualizacin
Bases de Datos
Cartografa Base Plan Maestro de Cauces Estudio de Anlisis Ambiental
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Segn se observa en esta figura, el diseo consider el ingreso deinformacin al SIG a travs de 5 vas: i) cartografa base, ii) catastro, iii)diagnstico, iv) formulacin Plan Maestro y v) Estudio de Anlisis Ambientalconformndose de esta forma las bases de datos grficas y alfanumricas delos cauces en estudio.
Realizada la implementacin fsica del SIG en el software ArcView Gis8.3 es posible aprovechar sus potencialidades como herramienta deadministracin, visualizacin y caracterizacin de datos espaciales.
Sin embargo una de las principales bondades del SIG implementadoradica en la posibilidad de actualizacin y mantencin de las bases de datospara lo cual se consider el desarrollo de interfaces mediante programacinen Visual Basic, segn se describe ms adelante.
9.2.2Organizacin de Datos
a) Estructura de Directorios
La estructura de directorios adoptada en la implementacin SIG, hasido diseada considerando el orden temtico de la informacin de maneratal que exista similitud en cuanto al orden y disposicin de las bases dedatos. De esta forma se privilegia que cada cobertura posea un nico
directorio o carpeta.
Como criterio general se consider que los nombres de cada directorio(as como tambin de sus archivos) no tengan, nomenclaturas o cdigosininteligibles. Cada carpeta y archivo se ha identificado con una cadena decaracteres que corresponde a su correspondiente capa temtica.
De esta forma las bases de datos del proyecto SIG han sidoalmacenadas bajo un directorio raz denominado DOH_PMMAIPO, el cualincluye las subcarpetas denominadas Coberturas Generales, CoberturasEspecficas, Fotos, Reportes, Fichas y Programas.
En la primera de estas subcarpetas, denominada CoberturasGenerales, se han almacenado las bases de datos de la cartografa IGM enescala 1:50.000 que conforman la base cartogrfica del estudio; en lasubcarpeta de Coberturas Especficas, se han almacenado los productoscartogrficos generados como parte del presente Plan Maestro de Cauces
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Naturales en las etapas de recopilacin de antecedentes, catastro,diagnstico, resultados, as como tambin del Estudio de Anlisis Ambiental.
En forma complementaria se han generado las subcarpetas dereportes, ficha y programas en donde se han almacenado los reportes deobras que se crean mediante la aplicacin de rutinas, las fichas estticas de
reportes y los cdigos fuentes de las aplicaciones desarrolladas medianteprogramacin en lenguaje Visual Basic, respectivamente.
Por su parte en la subcarpeta fotos, se incluyen las fotografas deterreno y monografas de las obras catastradas, y monografas para lassoluciones que han sido propuestas como parte del presente Plan Maestro.
En la Fig. 9.2 se presenta la estructura de directorios adoptada en laimplementacin SIG, mediante ArcCatalog.
De acuerdo a la estructura descrita anteriormente, se observa que
cada directorio contiene exclusivamente la informacin referida a lacobertura en referencia: base de datos grfica y base de datos alfanumrica.
Fig. 9.2 Estructura de Directorios Propuesto en ArcCatalog
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b) Estructura de Archivos
Conforme a los requerimientos establecidos en el desarrollo SIG delpresente Plan Maestro de Cauces, se ha adoptado como criterio que losarchivos que integran el sistema posean el formato nativo de ArcView, esdecir formato shapefile.
Con el objeto de mantener un adecuado ordenamiento de los layers
que conforman cada uno de los archivos shapefiles, estos han sidoorganizados en la tabla de contenidos (TOC) de ArcMap a travs de GroupLayer (Grupo de Layer), manteniendo un criterio de organizacin similar alde los directorios.
Segn lo indicado anteriormente, se crearon 6 Group Layer, segnse indica en la Fig. 9.3.
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Fig. 9.3 Estructura de Layers en la Tabla de Contenidosde ArcMap
Finalmente cabe comentar que en forma complementaria al proyectoprincipal, se generaron proyectos independientes que incluyen solo lainformacin generada en cada una de las etapas del Plan Maestro,correspondiendo ellos a:
Antecedentes: DOH_ANTECEDENTES_PMMAIPO.mxd, Catastro: DOH_CATASTRO_ PMMAIPO.mxd Diagnstico: DOH_DIAGNOSTICO_ PMMAIPO.mxd Resultados: DOH_RESULTADOS_ PMMAIPO.mxd Estudio de Anlisis Ambiental: DOH_EAA_ PMMAIPO.mxd, Participacin Ciudadana: DOH_PAC_PMMAIPO.mxd
c) Estructura y Construccin de la Metadata
A objeto de disponer de una adecuada descripcin de las propiedadesy caractersticas sobre la informacin que componen las bases de datos dela presente implementacin SIG, se ha procedido a la generacin de la
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Metadata tanto para el proyecto como para cada uno de los layers que lacomponen a travs del mdulo ArcCatalog de ArcView Gis 8.3.
En la Tabla 9.3 se presenta la estructura de la metadata de losproyectos, mientras que en la Tabla 9.4 se entrega un ejemplo de laestructura adoptada para cada uno de los layers.
Tabla 9.3 Ejemplo de la Estructura de la Metadata del Proyecto PlanMaestro de Manejo de Cauces
Identificacin de la InformacinAutor : Ministerio de Obras Publicas, Direccin de Obras Hidrulicas, Fecha: 2008Resumen : Se incorporar resumen de los objetivos del Plan MaestroObjetivos: Se presentar una descripcin de los objetivos de la implementacin SIG
Informacin de Referencia EspacialElipsoide de Referencia Internacional de 1984, Datum WGS 1984Datos Cartogrficos: Proyeccin Universal Transversal de Mercator (UTM), Zona 19s, MeridianoCentral 69
Informacin de Contacto
Contacto: Alexis QuirozOrganizacin :Direccin de Obras Hidrulicas, Departamento de Obras Fluviales - MOPEmail: alexis.quiroz@mop.gov.clTelfono: 02-4494551Direccin : Direccin : Bandera 84 Piso 6, Santiago
Tabla 9.4 Ejemplo de la Estructura de la Metadata de la InformacinDigital
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Identificacin de la InformacinNombre : Se incluir nombre del layer a que se est haciendo referenciaAutor : Ministerio de Obras Publicas, Direccin de Obras Hidrulicas - Departamento de ObrasFluviales, Ao: 2008Escala : 1:50.000Zona : Regin Metropolitana, Regin de Valparaso y Regin de OHigginsFormato: Shapefile
Informacin de Referencia EspacialElipsoide de Referencia Internacional de 1984, Datum WGS 1984Datos Cartogrficos: Proyeccin Universal Transversal de Mercator (UTM), Zona 19s, MeridianoCentral 69
DescripcinSe incluir descripcin de la fuente de la informacin cartogrfica levantada.
Informacin de ContactoContacto: Alexis QuirozOrganizacin :Direccin de Obras Hidrulicas, Departamento de Obras Fluviales - MOPEmail: alexis.quiroz@mop.gov.clTelfono: 02-4494551Direccin : Bandera 84 Piso 6, Santiago
Campos de Informacin
ID : Nmero correlativo de la obraREGION: Nmero de la Regin en la cual se encuentra emplazada la obra.PROVINCIA: Nombre de la Provincia en la cual se encuentra emplazada la obra.COMUNA: Nombre de la Comuna en la cual se encuentra emplazada la obra.LOCALIDA: Nombre de Localidad en el cual se encuentra la obra.CAUCE : Nombre del cauce en el cual se encuentra la obra.CAMPO 1:CAMPO 2:. Campos variables en funcin de las caractersticas de cada layerCAMPO n:
9.2.3Base de Datos y Diseo de Tablas
a) Base de Datos
Las bases de datos grfica y alfanumrica que integra el SIGmantienen el formato nativo de ArcView denominado Shapefile.
Cada una de las coberturas nativas de ArcView se encuentracompuesta por seis archivos denominados:
archivo.shp
archivo.dbf archivo.shx archivo.sbx archivo.sbn archivo.xml
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Se analizaron las capas temticas que contiene el sistema y se hanestandarizado los nombres de las tablas y de campos, de forma tal que cadatabla este contenida en un subdirectorio de acuerdo con la cobertura a laque pertenece.
As, los archivos de las coberturas estn contenidos en la carpeta o
subdirectorio correspondiente a su tema. Los archivos grficos estn enformatos de ArcView (Shapefile), y son independientes en cuanto a suconstruccin y procesamiento respecto de la base de datos alfanumrica.
Las tablas de atributos de las coberturas y las tablas con lainformacin alfanumrica asociada estn unidas dinmicamente medianteLink entre ellas. Es decir, la unin de la grfica con las bases de datos serealiza en forma virtual, de manera de proteger ambas bases anteeventuales prdidas de registros por una mala manipulacin accidental. Estopermite un uso no dependiente de la base de datos alfanumrica y la basede datos grfica en la gestin de actualizacin de las bases de datos.
b) Diseo de Tablas
A partir del anlisis de las bases de datos grficas que conforman elSIG se definieron las caractersticas de las bases de datos alfanumricas.
Dicha definicin est directamente relacionada con la informacin quefue incluida en el SIG respecto de cada una de las reas temticasestudiadas, y por lo tanto la informacin de estas tablas corresponde con losdatos tcnicos indicados como informacin en cada una de las disciplinas delestudio.
Para cada una de las bases de datos se consider la inclusin decampos comunes segn se detalla a continuacin.
ID REGION PROVINCIA
COMUNA
LOCALIDAD
CAUCE
DOH RMPara las restantes coberturas, las bases de datos se han organizado
segn se indica a continuacin.
9.3 SIMBOLOGIA
Como parte del proceso de representacin grfica de las bases dedatos que conforman la presente implementacin SIG, se efecto el diseode la simbologa para cada uno de los layers.
En el diseo de la simbologa, se tom como referencia aquelladefinida previamente establecida para algunos layers por parte de la
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Direccin de Obras Hidrulicas-MOP, as como tambin aquella propuestapor este Consultor.
Para la confeccin de la simbologa, se utilizaron las herramientas quese disponen en ArcMap, especficamente en el men Styles, segn se indicaen la Fig. 9.4.
Fig. 9.4 Despliegue de Herramientas para la Confeccin deSimbologas
Para cada uno de los layers que integran el SIG, se cre un nuevoestilo de simbologa denominada Style Maipo.Style, cuyo archiv se ubicaen el directorio C:\DOH_PMMAIPO, y en el cual se agrupan los distintossmbolos creados.
El estilo de simbologa se confeccion respetando la estructura de
ArcMap, segn se indica en la Fig. 9.5.De acuerdo a ello, los smbolos creados se encuentran diferenciadossegn el tipo de entidad grfica que representan: puntos (Markers Symbols),lneas (Line Symbols) y polgonos (Fill Symbols).
Fig. 9.5 Organizacin del Estilo de Simbologa
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Por otra parte a objeto de mantener un adecuado orden del estilo desimbologa creado, ste se organiz segn nombre y categora, en donde elprimero de ellos da cuenta del nombre del smbolo, mientras que el segundoel layer al que pertenece.
En la Fig. 9.6, se entrega un ejemplo de la organizacin de lossmbolos segn nombre y categora, mientras que en la Fig. 9.7, se presentala asignacin de smbolos para el layer Obras Fluviales.
Fig. 9.6 Despliegue de Smbolos por Nombre y Categora
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Fig. 9.7 Ejemplo de Representacin de Smbolos para ObrasFluviales
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9.4 VINCULOS DE ARCHIVOS
En forma complementaria al ingreso de las bases de datos grficas yalfanmericas al SIG, se realiz la creacin de vnculos (link) entre layer yarchivos que no poseen una representacin espacial como fotografas deterrenos y fichas estticas.
Para tales efectos, se confeccionaron rutinas mediante programacinen Visual Basic, que permiten establecer el vnculo entre las entidadesgrficas de los layers y los respectivos archivos.
En el caso particular de las fotografas de terreno, el link se establecipara cada uno de los layers que integran el Group Layers Catastro, con locual es posible el despliegue de ella directamente mediante Explorador deInternet.
En la Fig. 9.8, se presenta un ejemplo del despliegue de la fotografa
de terreno de un puente.
Fig. 9.8 Despliegue de Fotografas de Obras
9.5 PROGRAMACION Y ESTRUCTURA DE LA INTERFASE
9.5.1Generalidades
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Conforme a las necesidades de la Direccin de Obras Hidrulicas-MOPde contar con aplicaciones computacionales que agilicen la gestin en elmanejo de la infraestructura asociada a cauces naturales, se desarrollarontres aplicaciones en el Sistema de Informacin Geogrfica del Plan Maestrodel ro Maipo y sus afluentes tendientes a la creacin de reportes de
inversin para las obras proyectadas y para las obras existentes, as comotambin para la mantencin del sistema en aspectos relacionados con laactualizacin de las bases de datos e ingreso de obras.
La programacin se desarroll en Visual Basic V. 6.0 como proyectoDLL ACTIVEX, utilizando los Object Library que proporciona ArcMap. Estemtodo de programacin se adopt en atencin a que Visual Basic poseemayor control sobre el objeto del sistema operativo (FileSistemObject) queel que cuenta propiamente tal ArcMap.
Cabe comentar que cada una de las aplicaciones desarrolladas
presenta un uso directo slo en el mdulo ArcMap de ArcView Gis 8.3, paralo cual se construyeron tres barras de herramientas integradas por botonesque permiten la ejecucin de cada una de ellas, segn se indica en la Fig.9.9.
Fig. 9.9 Barras de Herramientas de las Aplicaciones SIG
En lo que sigue se presentan mayores antecedentes de las
aplicaciones desarrolladas.
9.5.2Reporte de Inversin
En atencin a la necesidad que posee actualmente la Direccin deObras Hidrulicas-MOP de contar con una herramienta computacional que
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permita en forma expedita conocer la inversin que representan losproyectos de infraestructura de ndole fluvial para la confeccin de sucarpeta anual de inversin, se ha desarrollado una aplicacin que posee lafuncionalidad para la generacin automtica y despliegue de reportes conla informacin de tipos de obras y monto de inversin asociada a cada unade ellos.
La aplicacin desarrollada es operativa exclusivamente para los layersde Inversin en Obras Fluviales perteneciente al Group Layer denominadoResultados.
Para el diseo del reporte de inversin, se adopt el criterio que losarchivos resultantes presentaran como formato de salida la extensin html,cuyo cdigo se encuentra ampliamente difundido, siendo a su vez de fcillectura en computadores que disponen del programa de distribucin gratuitaInternet Explorer.
Cada uno de los archivos resultantes son respaldados bajo el directorio
C:\ DOH_PMMAIPO\REPORTES\REPORTEINVERSION y se estructuran con uncdigo de fcil lectura. Lo anterior permite contar una bitcora con elregistro histrico de los distintos reportes generados.
El cdigo de los archivos de reportes es el siguiente:
REP_IO15072004
16044
.html
En tanto, en el diseo fsico del reporte se adopt la configuracin enuna pgina bajo un formato de tamao carta ( 216 mm x 279 mm) ,estructurndose este en los componentes que se indican en la Fig. 9.10.
Fig. 9.10 Diseo Fsico del Reporte de Inversin de Obras
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Cdigo Reporte deInversin
Formato deSalida
Fecha de Creacin (da-mes-ao)
Hora de Creacin (Hora-minuto-segundo)
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Esta interfase tiene una aplicacin directa en ArcMap para lo cual seha desarrollado una barra de herramientas exclusiva denominada Reportesde Inversin, integrada por 5 botones con funciones independientes entres, segn se presenta en la Fig. 9.11.
Fig. 9.11 Barra de Herramientas para la Creacin de Reportes deInversin
Segn se observa en la figura anterior, los cuatro primeros botonescumplen la funcionalidad de seleccin de obras mediante mouse, mientrasque el ltimo botn permite la generacin del reporte.
Las herramientas de seleccin implementadas en la barra permitenpor una parte, la seleccin mltiple, la incorporacin de nuevas obras a laseleccin realizada o bien la eliminacin de obras.
Cada una de las funciones de seleccin se realizan directamente enpantalla a travs del uso del mouse, generndose con ello un rectngulo
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JOSE ANTONIO SOFFIA 2747 - OF. 011 - 012 - 013 - 014 - CODIGO POSTAL 6650363 PROVIDENCIA, SANTIAGO, CHILETELEFONO (56-2) 335 2252 - FAX (56-2) 334 4142 email: gerencia@aprisa.cl
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Imagen de Ubicacin (*.jpg)
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con coordenadas de inicio y trmino(xmin, ymin, xmax, ymax) con lo cual seproduce la intercepcin de los layers al activarse la clase de seleccin deArcMap. De esta forma se capturarn los features seleccionados de cadalayers, agregndolos a un arreglo de memoria.
Para efectos de la generacin del reporte, basta con los identificadores
que se ingresan al arreglo capturndose los datos de cada elemento grfico.De acuerdo a los requerimientos establecidos por la DOH-MOP los atributosque se ingresaron al arreglo son el nombre de la obra, el tipo de obra y lainversin.
Finalmente y una vez seleccionada las obras, slo basta conseleccionar el botn Reporte de Inversin, ante lo cual la aplicacin recorresecuencialmente el arreglo de memoria con las obras seleccionadas,generndose un reporte en forma dinmica.
En la Fig. 9.12 se entrega un diagrama de flujo, en donde se detalla el
funcionamiento.
Fig. 9.12 Diagrama de Flujo de la Interfase
9.5.3Reportes de Obras
El objetivo de la presente interfase es dotar de una herramienta quepermita la creacin de reportes dinmicos para la infraestructura de ndolefluvial existente actualmente en los cauces en estudio, as como tambinpara aquellas obras que han sido propuestas como parte del presente PlanMaestro.
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Proyectos SeleccionMuchos Elementos
Un Elemento
Debe seleccionar con elMouse ysin soltar,
Haciendo un rectanguloSobre el mapa, los
Elementos.
Debe identificar y seleccionarSolo el elemento que requiere
Agregar a su arreglo deproyectos Arreglo de Proyectos
selecionados
EliminarSaca del arregloLos elementos
no deseados
SiNo
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- Extracciones de ridos- Obras Fluviales- Infraestructura- Canteras- Botaderos
- Inversin en Obras Fluviales
Dado que esta aplicacin posee un desarrollo directo en ArcMap, se hacreado una barra de herramientas exclusiva para este desarrollodenominada Reportes de Obras, que consta de dos botones segn seindica en la Fig. 9.14.
Fig. 9.14 Barra de Herramientas para la Creacin de Reportes deObras
A diferencia de la aplicacin descrita anteriormente, la barra deherramientas dispone de un nico botn que permite la seleccin individualde la obra a la que se desea generar un reporte.
Mediante esta seleccin se produce la intercepcin del layer activo yjunto con ello se crear un arreglo de memoria con los features de su basede atributos. Para la generacin del reporte slo basta con hacer click en elbotn Reporte de Obras.
La foto que se incluye en el reporte corresponde al archivo de la obra
en terreno de formato jpg, mientras que el plano corresponde a una capturadel rea de influencia individualizado en Arc Map. Se debe tener presenteque para el layers Inversin en Obras Fluviales, la fotografa ha sidoreemplazada por la monografa de la obra.
En la Fig. 9.15 se presenta un diagrama en que se muestra el diseolgico de la aplicacin.
Fig. 9 .15 Diagrama de Flujo de la Interfase
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Proyectos Seleccion
UnElemento
Debe identificar y seleccionarSolo el elemento que requiere
Agregar a su arreglo deproyectos
Arreglo de Proyectosselecionados
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