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1. la separaci n de las definiciones de los indicadores permite que stos se puedan ir ajustando a los requerimientos del rea usuar a con total independencia de los elementos de programaci n del sistema En las semanas siguientes se continuar n las pruebas con el sistema hasta su liberaci n final al p blico en general La consulta de indicadores de la calidad del aire podr realizarse a trav s de la p gina de la Direcci n de Investigaci n sobre la Calidad del Aire de la DGICUR 11 12 Informe Final Sistema de Consulta de Indicadores de Calidad de Aire Mat as Software Group Con la realizaci n del sistema se logra la automatizaci n del procesamiento de las bases de datos de calidad del aire para generar todos los indicadores que son de inter s para la DICA de acuerdo con los criterios establecidos en el INE para la Zona Metropiltana del Valle de M xico ZMVM la Zona Metropolitana de Guadalajara ZMG la Zona Metropolitana de Monterrey ZMM la Zona Metropolitana del Valle de Toluca ZMVT Ciudad Ju rez Puebla Tijuana Mexicali y Salamanca y evitando de esta manera errores humanos durante el procesamiento de datos adem s de generar los indicadores de una manera m s r pida y precisa lo que permitir contestar con oportunidad las peticiones de informaci n al respecto Por nuestra parte no consideramos al sistema resultante un sistema acabado sino una plataforma constructiva para la generaci n de indicadores p2. Msgacisbody plsql Cuerpo del paquete msg_acis Views sql Vistas empleadas Como se podr apreciar de las definiciones los objetos de la base de datos en si mismos no calculan ning n indicador particular son nicamente bloques constructivos de bajo nivel sobre los que se pueden armar queries de alto nivel para el c lculo de indicadores espec ficos Este dise o obedece a que se prev que en el futuro se puedan requerir nuevos indicadores o se modifiquen los procedimientos normados para el calculo de indicadores espec ficos y se busca que dado el caso no sea necesario modificar la estructura de la base de datos En el siguiente apartado se describe la capa de abstracci n con la que se conecta el sistema de consulta con esta base de datos Los algoritmos utilizados Como se describi en reportes anteriores el subsistema de consulta y presentaci n de los indicadores deber a ser agn stico no s lo respecto al universo de datos disponibles sino tambi n respecto a los indicadores susceptibles de ser calculados Lo que garantizar a que el incorporar nuevas redes nuevas estaciones nuevas variables e incluso nuevos indicadores no requiriera modificaci n alguna ni en la estructura de la base de datos ni en los programas de consulta Si para lograr la m xima eficiencia todo el c lculo para la generaci n de los indicadores se realiza dentro del motor de la base de datos el subsistema de consu
3. PHP versi n 5 y todo el c digo del Cliente en el lenguaje de programaci n Javascript Resultados La aplicaci n de la metodolog a descrita en la secci n anterior da como resultado el Sistema de consulta de indicadores de calidad del aire que estar disponible al p blico general a trav s de la p gina de la Direcci n de Investigaci n sobre Calidad del Aire despu s de un tiempo de prueba En el sistema el usuario puede realizar consultas de indicadores de tres tipos de datos concentraciones horarias concentraciones de promedios m viles de ocho horas y concentraciones diarias de los contaminantes criterio PM10 PM2 5 Oz CO SO y NO Cuando el usuario posicione el cursor sobre el tipo de concentraci n o contaminante bot n se le desplegar al centro de la interfase informaci n del mismo como se muestra en la siguiente figura 8 12 Informe Final Sistema de Consulta de Indicadores de Calidad de Aire Mat as Software Group Interfase del tipo de concentraci n y contaminantes criterio 181 x http ine msg com mx Calaire v1 0 Mozilla Firefox Concentraciones Horarias Promedios m viles de 8 horas Concentraciones diarias se calculan a partir de las concentraciones horarias o de los promedios m viles de 8 horas y dependiendo del contaminante representa el valor m ximo diario el promedio diario o el muestreo de 24 horas M ximo diario 03 NO2 y CO se refiere al valor m s alto de los
4. base de datos como del c digo de la Ul ser f cilmente extensible ser comprensible para no programadores y estar basado en est ndares Se defini entonces utilizando XML el Lenguaje de Definici n de Indicadores LDI del que se muestra a continuaci n la DTD Document Type Definition completa lt ELEMENT mode indic gt lt ATTLIST mode id ID FREQUIRED title CDATA FREQUIRED gt lt ELEMENT indic vvar gt 1 Ver http es wikipedia org wiki DTD 6 12 Informe Final Sistema de Consulta de Indicadores de Calidad de Aire Mat as Software Group lt ATTLIST indic module IDREF REQUIRED desc CDATA REQUIRED from CDATA IMPLIED norm true false false anual truelfalse false forcest true false false gt lt ELEMENT vvar PCDATA gt lt ELEMENT modules module gt lt ELEMENT module PCDATA gt lt ATTLIST module id ID REQUIRED gt Mediante LDI se definen agrupados en modos los indicadores disponibles La definici n de un determinado indicador no es otra cosa que la asociaci n entre un conjunto de atributos normado o no anual o no una descripci n las variables aplicables etc y un determinado m dulo de c lculo Un m dulo de c lculo es una plantilla para la generaci n de un query en SQL En el Anexo VII se presenta completa la Definici n de Indicado
5. 24 valores horarios o promedios m viles registrados durante el d a figura 3 3 Promedio diario Piso PMa s y S02 se refiere al promedio de los 24 valores horarios registrados durante el Concentraciones d a figura 3 4 METERS e Muestreo de 24 horas PM10 PM2 5 y PST se refiere a la medici n de la contaminaci n del aire por medio de la toma de muestras de forma discontinua usualmente cada seis d as Los resultados que reporta el sistema pueden ser diferentes de los reportados por las redes de monitoreo debido a la forma en como se procesa la informaci n Bienvenido al Sistema de Consulta de Indicadores de Calidad del Aire Una vez que el usuario defini el tipo de concentraci n y contaminante del que quiere hacer su consulta se desplegar un cuadro de dialogo para que elija los par metros adicionales qu ciudad o zona metropolitana y para la ciudad o zona metropolitana elejida si se va a llevar a cabo con datos agregados o por estaci n de monitoreo y el periodo de tiempo arbitrario anual mensual o semanal Las consultas que se realicen de las concentraciones diarias tienen como par metro adicional el criterio de suficiencia para calcular el dato base diario con el que se generar el indicador Las consultas se pueden solicitar tanto para indicadores relacionados con las Normas Oficiales Mexicanas NOM de calidad del aire el n mero de d as por arriba del valor de la norma el percentil 98 los promedios
6. ZA MAT AS SOFTWARE LLL GROUP Sistema de consulta de Indicadores de calidad del aire en ciudades mexicanas REPORTE FINAL Asesor a a cargo de Direcci n General de Investigaci n sobre la Contaminaci n Urbana y Regional DGICUR Direcci n de Investigaci n sobre la Calidad del Aire DICA Preparado por Mat as Software Group Bajo contrato INE I3P 006 2007 Noviembre de 2007 NDICE IMFOUCCI N PTET A A EE 3 AA eo Na A A A A ARA 3 lel eiA AP io e 3 Metodo F AT TE iaa 4 A Sinanin iiaiai aiaa aiaa aiaa aaia adadan i dadida a adadi daa 4 Los algoritmos utilizados cciomimrcornararca es ea 5 Teor a de oper ci a 7 RESUITAOS ORAR E 8 Manual del usuario ssssssssssssnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn nnn nn nnana 11 Cond OA aaa 11 Informe Final Sistema de Consulta de Indicadores de Calidad de Aire Mat as Software Group Introducci n Resultado del proceso de reingenier a total que se determin necesario desde las etapas tempranas del proyecto se redise aron y reimplementaron tanto la base de datos como los algoritmos para el c lculo de los indicadores En el informe anterior se presentaron las caracter sticas del nuevo dise o de la estructura general de la base de datos y consideraciones generales sobre los algoritmos a utilizarse Es en este Informe Final que se presentan los detalles de la Interfase con el Usuario Ul desarrollada y los mecanismo
7. anuales el quinto m ximo etc como para indicadores generales como son las estad sticas descriptivas percentiles y comportamiento horario En la siguientes figuras se muestra un ejemplo de una consulta que se le puede solicitar al sistema y su resultado 9 12 Informe Final Sistema de Consulta de Indicadores de Calidad de Aire Mat as Software Group Interfase de una consulta en el Sistema de Indicadores de la calidad del aire en ciudades mexicanas http ine msg com mx Calaire v1 0 Mozilla Firefox ax Indicadores de PMio PMas elo SO No Concentraciones Estad sticas Descriptivas Horarias Percentiles Relacionados con la NOM 020 55A1 1993 D as con valor por arriba de la norma Quinto m ximo anual de acuerdo a la norma Par metros adicionales Quinto m ximo anual de acuerdo a la norma Promedios Ciudad m viles de 8 Red autom tica de monitoreo atmosf rico del Valle de M xico y horas i Estaci n fiente Agregadas Rango de fechas Concentraciones Inicial 1997 01 01 Final 2006 12 31 gE gt z u diarias Criterios Suficiencia para los datos horarios 75 Los resultados que reporta el sistema pueden ser diferentes de los reportados por las redes de monitoreo debido a la forma en como se procesa la informaci n Bienvenido al Sistema de Consulta de Indicadores de Calidad del Aire R
8. eporte de una consulta realizada en el Sistema de Indicadores de la calidad del aire en ciudades mexicanas http ine msg com mx Indicador calculado Mozilla Firefox F Bl Red autom tica de monitoreo atmosf rico del Valle de M xico oa Concentraciones diarias Variable Os ppb Quinto m ximo anual de acuerdo a la norma Fecha inicial 1997 01 01 Fecha final 2006 12 31 A o Quinto m ximo Raz n Cumple 1997 200 8 no 1998 201 4 no 1999 191 6 no 2000 188 1 no 2001 170 6 no 2002 171 9 no 2003 153 3 no 2004 141 2 no 2005 139 8 no 2006 431 no El indicador que se solicit en la consulta para la ZMVM y datos agregados est relacionado con la NOM 020 SSA1 1993 de ozono O3 y corresponde al quinto m ximo anual que se calcula de las concentraciones diarias con un criterio de suficiencia de informaci n de al menos el 75 de los datos horarios para obtener el dato diario El reporte de la consulta puede mandarse a imprimir o bien guardarse en un archivo de Excel usando los iconos que se muestran en la parte superior derecha de la pantalla que despliega los resultados 10 12 Informe Final Sistema de Consulta de Indicadores de Calidad de Aire Mat as Software Group Manual del usuario El sistema incorpor el Manual del Usuario en l nea para su r pida consulta y al que se puede acceder a trav s del icono de ayuda adem s la interfase del usuario muestra inmediatamente informaci n relevante a la i
9. los queries para el c lculo de algunos indicadores y la forma natural de efectuar ese proceso de redensificaci n es tambi n mediante el uso de vistas Por ltimo para efectos de lograr la m xima velocidad de c lculo posible de algunos indicadores se requiri la creaci n de algunas vista para optimizar manualmente los queries Se consider importante para efectos de la comprensi n de los posibles lectores que la nomenclatura de los objetos en la base de datos tenga un car cter nem nico por lo que se busco tambi n que los nombres de las vistas reflejaran su uso Por otro lado la l gica del negocio necesitaba reflejarse dentro de la base de datos y eso requer a la creaci n de algunos tipos de datos y de algunas funciones y procedimientos dentro de la misma y para efectos de centralizar esos elementos se desarroll un paquete llamado MSG_ACIS espec fico para Oracle 10g Las definiciones de todos los objectos que se crearon en la base de datos se agruparon en los siguientes archivos Nombre Contenido Variables plsql Definici n de los objetos abstracto varible y contaminante 4 12 Informe Final Sistema de Consulta de Indicadores de Calidad de Aire Mat as Software Group Sica plsql Definici n de tipos SQL Indic plsql Definiciones b sicas de la base de datos Msgacispec plsql Declaraci nes de paquete msg_acis
10. lta y presentaci n es responsable nicamente de solicitar al usuario los par metros de su consulta y darle formato y estilo a los reportes generados Lograr ese objetivo requiri dos elementos por una parte todos los metadatos asociados a un determinado contaminante son almacenados en la misma base de datos mediante el objeto contaminante Pero por otra se necesitaba implementar un mecanismo que permitiera definir un determinado indicador tanto en t rminos de su relaci n con la interfase del usuario como con el query de alto nivel necesario para calcularlo Un diagrama del sistema en grandes bloques quedar a as 5 12 Informe Final Sistema de Consulta de Indicadores de Calidad de Aire Mat as Software Group Figura 1 Diagrama del sistema Las opciones que el Sistema de Consulta mostrar al Usuario en una interfase gen rica estar n determinadas por la definici n de los indicadores disponibles y el contenido presente en la base de datos El Usuario con esas opciones seleccionar uno de los par metros que definen una consulta con ellos y la definici n del indicador seleccionado el Sistema de Consulta deber generar din micamente el query que requiere hacer a la base de datos Los resultados del query ser n presentados al usuario una vez m s mediante una interfase gen rica El mecanismo de definici n de indicadores necesitaba ser totalmente declarativo estar fuera tanto de la
11. nteracci n que el usuario va teniendo con el sistema y en virtud de que toda esa documentaci n est en archivos simples de HTML se puede modificar y extender con toda facilidad En la siguiente figura se muestra un ejemplo de una de las pantallas del manual Manual del usuario en linea http monica msg com mx Sistema de ayuda de Calaire v1 0 Mozilla Firefox Calaire v1 0 Cerrar A A Siguiente Operaci n del Sistema p 5 peene Finalmente al seleccionar alguno de los indicadores aparecer una ventana que le solicitar parametros adicionales para su consulta Par metros adicionales Estad sticas Descriptivas Ciudad Red autom tica de monitoreo atmosf rico del Valle de M xico v m Estaci n Todas zj m Rango de fechas Inicial 1997 01 01 Final 2006 12 31 Agrega por Todo el rango y Todo el rango Semana Mes A o Las opciones disponibles depender n del indicador seleccionado y usted puede en cualquier momento cambiar de indicador Al oprimir el bot n Calcula el sistema abrir una nueva ventana para mostrarle los resultados como se muestra en la p gina siguiente VIII III Conclusiones Consideramos que los objetivos planteados al arranque del proyecto se han cumplido La estructura resultante permite no solo la extensi n del sistema sino que facilita su mantenimiento y adecuaci n En particular
12. res actualmente en uso calaire ldi Teor a de operaci n El Sistema de Consulta est separado en sus partes Cliente y Servidor utilizando el Framework GranJefe que usamos en todos nuestros desarrollos para el WEB Al arrancar la aplicaci n el Servidor carga las Definiciones de Indicadores y construye interrogando a la Base de Datos cat logos din micos ambos son enviados al Cliente En el Cliente mediante AJAX Asyncronous Javascript And Xml la interfase HTML es construida din micamente conforme el usuario va seleccionando las opciones de su consulta Cuando se tienen todos los par metros requeridos para hacer una consulta el Cliente los env a al Servidor que utilizando nuevamente las Definiciones de Indicadores toma los par metros recibidos y con el modulo correspondiente construye un query lo env a a la Base de Datos y sin mayor intermediaci n devuelve los resultados al Cliente El Cliente entonces se limita a construir din micamente una tabla en que los muestra al Usuario 7 12 Informe Final Sistema de Consulta de Indicadores de Calidad de Aire Mat as Software Group De esa manera ni en el Sistema de Consulta Servidor o Cliente ni en la Base de Datos se requiere tener alambrada informaci n sobre indicadores particulares o su c lculo De conformidad con los t rminos de referencia del proyecto todo el c digo del Servidor est desarrollado en el lenguaje de programaci n
13. resente o futuros que redundar en una mejor calidad del aire No nos resta sino agradecer a la DICA la confianza que se nos ha dado para el desarrollo de este proyecto M xico D F noviembre de 2007 12 12
14. s con los que se integra con la base de datos El d a 12 de octubre se realiz la primera presentaci n p blica del sistema y se comenz con el proceso permanente de pruebas Durante el desarrollo del sistema y como se ha hecho nfasis en los informes anteriores se busc que se pudiera generalizar tanto como fuera posible la implementaci n para lograr un sistema extensible En este Informe Final se detallan los resultados del proceso Justificaci n Con la reingenier a al sistema de c lculo de indicadores de calidad del aire y la incorporaci n de la informaci n de las ciudades de Tijuana Mexicali Salamanca y otras en el sistema de consulta de indicadores de calidad del aire se evitaran errores humanos durante el procesamiento de datos Llevar a cabo este proyecto resulta en la generaci n de indicadores de calidad del aire de las ciudades mexicanas de una manera m s r pida y precisa y al mismo tiempo permitir contestar con oportunidad las peticiones de informaci n al respecto Asimismo se consolida la automatizaci n del procesamiento de las bases de datos de calidad del aire hasta la generaci n de indicadores Objetivo Consolidar y adecuar la automatizaci n del procesamiento de las bases de datos de calidad del aire que comenz en 2006 para generar todos los indicadores que son de inter s para la DICA de acuerdo con los criterios establecidos en el INE e incorporar en el sistema adicional a la informaci n de la Zona Me
15. tropiltana del Valle de M xico ZMVM la Zona Metropolitana de Guadalajara ZMG la Zona Metropolitana de Monterrey ZMM la Zona Metropolitana del Valle de Toluca ZMVT Ciudad Ju rez y Puebla la de otras ciudades como son la de Tijuana Mexicali y Salamanca 3 12 Informe Final Sistema de Consulta de Indicadores de Calidad de Aire Mat as Software Group Metodolog a La base datos En el segundo informe parcial se detall el dise o conceptual de la nueva base de datos En este apartado se detallan los objetos que se incorporaron al dise o b sico y las razones por las que se crearon Conforme se fue desarrollando el sistema se fueron detectando patrones comunes en los queries utilizados para el c lculo de los indicadores Estos patrones surgen de la clasificaci n original de los indicadores primero en tres grupos por el tipo de concentraci n utilizada horaria diaria y de promedio m vil de 8 horas y por otro por el tipo de agregado para las concentraciones diarias promedio m ximo y m ximo de promedio m vil As que para conservar lo ortogonal de la abstracci n en la infraestructura se definieron todas esas fuentes de datos independientes de los requerimientos del c lculo de un determinado indicador por lo que el esquema de la base de datos se fue extendiendo mediante la creaci n de vistas que encapsulan estos patrones comunes Tambi n se detect la necesidad de redensificar los resultados de
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