Comunicación en ciencias con modelos pictóricos

Ejemplos y modelos son instrumentos habituales de los docentes para contextualizar la Ciencia y uno de los principales tipos de modelos son las analogías. El proceso de enseñanza- aprendizaje lleva implícito la comprensión y el razonamiento y para tal fin, la elaboración de modelos. La comprensión supone la construcción de un modelo mental que es particular para cada uno de los alumnos. Sin embargo, cuando un alumno se encuentra frente a un concepto teórico y abstracto para el que no existen ejemplos perceptibles en el entorno, la construcción de un modelo de comprensión puede no ser una tarea sencilla y se facilita ofreciendo uno inicial, ya confeccionado, en forma de comparación. Este modelo de comprensión es el objetivo de la analogía. La analogía es, por tanto, un intento más de modelizar en aras del aprendizaje. Puede considerarse como un recurso didáctico útil para aplicar en los procesos de enseñanza-aprendizaje. Facilita la visualización de los conceptos teórico-abstractos, facilita el recuerdo de la información y su contextualización y aporta una disposición positiva hacia el aprendizaje. Permite construir el conocimiento y desarrollar el pensamiento creativo. La analogía conecta el nuevo conocimiento con el que ya tienen los alumnos. Y se debe averiguar en primer lugar el conocimiento que poseen los alumnos para conectarlo posteriormente con el nuevo concepto a aprender. De esta manera se posibilita que cada uno de los alumnos adquiera un modelo mental inicial que sirva de base para organizar la información de lo que va aprendiendo. Las analogías pictóricas pueden mostrar objetos reales, pero se refieren a otras cosas que el contenido para el que aparecen en el texto. Es decir, aunque se utilizan para explicar un determinado concepto o tópico, hacen referencia a un tema que en principio no guarda relación con el. Con frecuencia las analogías pictóricas pueden contener algún elemento humorístico o de simulación que la hacen parecer más atractiva. Docentes y editores de libros de texto utilizan las analogías sin profundizar en el análisis de su eficacia para el aprendizaje. Tras estudiar 84 libros de texto de Ciencias para estudiantes entre 12 y 18 años, la distribución de analogías pictóricas, verbales y pictórico-verbales en los distintos niveles y asignaturas muestra disparidades entre los resultados de las investigaciones didácticas y su uso en la práctica. Las conclusiones incluyen recomendaciones para la adecuada utilización de las analogías tanto para docentes como para editores

Realidad aumentada con servicios OGC implementada con librerías de fuentes abiertas

El uso de smartphones se está generalizando. Cada vez podemos ver y disfrutar más de este tipo de dispositivos, además el sistema operativo Android está teniendo un crecimiento tan rápido que nos hace pensar que puede ser una plataforma ideal para el desarrollo de aplicaciones SIG móviles. Estos nuevos dispositivos cuentan con unas características hardware muy interesantes, pues vienen equipados con sensores como GPS, acelerómetros, cámara y brújula lo que les hace perfectos para usarlos tanto como navegadores de realidad aumentada como para la visualización de mapas. Hay dos proyectos de fuentes abiertas muy interesantes implementados sobre Android: libregeosocial que sirve para trabajar con realidad aumentada y gvSIG mini que es un visualizador de mapas capaz de consumir servicios OGC. Usando estas dos librerías se desarrolla un plugin para gvSIG mini que permite consumir servicios WFS (provistos desde un servidor Geoserver) como fuente de datos para servicios de realidad aumentada. Se pretende con este proyecto el uso de herramientas genéricas, abiertas y estándares OGC para la realización de tareas avanzadas

Herramientas de monitorización con capacidades de decisión geográficas

Osmius (http://www.osmius.net) es una herramienta de monitorización de redes que se distribuye bajo licencia GPL v2. Se encarga de monitorizar cualquier elemento conectado a nuestra red, servidores web, bases de datos, sensores... En su versión 9.07, liberada en julio del 2009, se ha iniciado un proyecto para la integración de capacidades SIG. Se busca conseguir funcionalidades SIG que aporten un valor añadido a la herramienta, y que permitan la entrada de elementos geográficos en la toma de decisiones. Mediante la integración se ha conseguido lograr un panel de control con información geográfica asociada que nos permite la toma de estas decisiones basándonos en criterios geográficos. Osmius almacena toda la información generada durante su funcionamiento en una base de datos MySQL. Esta se organiza en instancias que se encargan de monitorizar y servicios que engloban estas instancias. Para la integración, se han aprovechado las propiedades espaciales de la base de datos MySQL como fuente de datos que sirve al SIG. Se presentan estos datos utilizando un servidor SIG web, GeoServer, que se nutre de ellos y los publica bajo estándares OGC. Como capa de interfaz con el usuario, se ha desarrollado un visor web, con tecnología OpenLayers, a través del cual se puede visualizar, generar y filtrar dicha información. Para la capa base sobre la que visualizamos toda la información se ha utilizado OpenStreetMap, aunando así en un solo desarrollo tres importantes proyectos del panorama SIG libre actual. Actualmente se están desarrollando mas funcionalidades SIG para la visualización y gestión de la información intentando extraer todo el potencial de los proyectos libres que se están utilizando, utilizando las últimas versiones de estos y adaptando sus capacidades a la herramienta

Desarrollo de una Infraestructura de Datos Espaciales Ferroviaria basada en Software Libre

A la hora de poner en práctica un sistema que muestre en tiempo real información útil para la gestión de cualquier proceso, la georreferenciación de elementos y su uso por aplicaciones de gestión tradicionales se hace imprescindible. Por este motivo es necesario el desarrollo de una IDE que integre, la información geográfica junto a datos de gestión ferroviaria tradicional, como pueden ser la localización de incidencias, trabajos en la vía, posicionamiento de circulaciones, elementos relacionados con la circulación, etc. Este conjunto de información puede aprovechar las posibilidades que un IDE proporciona en cuanto a la publicación de servicios y consumo de otros proporcionados por otras organizaciones, como pueden ser capas de utilización del suelo, a la hora del estudio de riesgo de incendios forestales provocados por las circulaciones, la visualización de información de alertas meteorológicas, o la localización de accesos a puntos de plena vía. El uso de herramientas de código abierto y estándares, proporcionan la flexibilidad e interoperabilidad necesarias para llevar a cabo estas tareas. En el presente trabajo se presentan algunas líneas a seguir a la hora de poner en práctica un IDE que cumpla las necesidades de la gestión ferroviaria, más allá de un GIS tradicional, de acuerdo a estándares OGC

Realismo 3D aplicado a la Gestión Municipal

La visualización 3D ofrece una serie de ventajas y funcionalidades cada vez más demandadas, por lo que es conveniente su incorporación a las aplicaciones GIS. El sistema propuesto integra la vista 2D propia de un GIS y la vista 3D garantizando la interacción entre ellas y teniendo por resultado una solución GIS integral. Se permite la carga de Modelos Digitales del Terreno (MDT), de forma directa o empleando servicios OGC-CSW, para la proyección de los elementos 2D, así como la carga de modelos 3D. Además el sistema está dotado de herramientas para extrusión y generación automática de volúmenes empleando parámetros existentes en la información 2D. La generación de las construcciones a partir de su altura y la elaboración de redes tridimensionales a partir de la profundidad en las infraestructuras son algunos casos prácticos de interés. Igualmente se permite no sólo la consulta y visualización sino también la edición 3D, lo que supone una importante ventaja frente a otros sistemas 3D. LocalGIS, Sistema de Información Territorial de software libre aplicado a la gestión municipal, es el sistema GIS empleado para la incorporación del prototipo. Se permite por lo tanto aplicar todas las ventajas y funcionalidades propias del 3D a la gestión municipal que LocalGIS realiza. Esta tecnología ofrece un campo de aplicaciones muy amplio y prometedor

Nuevas funcionalidades de LocalGIS-DOS

LocalGIS-DOS es la nueva versión oficial de LocalGIS, el Sistema de Información Territorial Software Libre para Entidades Locales que surgió a iniciativa del Ministerio de Industria, Turismo y Comercio y que está englobado dentro del Plan Avanza. La nueva versión LocalGIS-DOS, que estará disponible en marzo de 2010 coincidiendo con las IV Jornadas de SIG Libre de Girona, va a contar con nuevos módulos que dotarán a LocalGIS de importantes mejoras tecnológicas y funcionales de Gestión Municipal. LocalGIS-DOS incluye un nuevo módulo de Enrutamiento y Cálculo de rutas, tanto en el Módulo de Editor GIS como en la Guía Urbana, que permitirá calcular caminos óptimos y zonas de influencia. El nuevo módulo de Movilidad facilitará la gestión de información municipal desde dispositivos móviles, con herramientas para la edición y visualización de la misma y para su correcta replicación con la base de datos central. LocalGIS-DOS permitirá gestionar varios municipios con intereses comunes de forma simultánea, creando el concepto de Entidad Supramunicipal, pudiendo así gestionar de forma conjunta capas, estilos y usuarios. Esta nueva versión incorpora también la Variable Temporal a las capas de información, permitiendo a los usuarios seleccionar por fechas la información que desean visualizar, facilitando así la elaboración de estudios temporales georreferenciados y el versionado histórico de mapas. También incluye un nuevo Módulo de Gestión de la Ciudad, desde donde se gestionarán avisos, mantenimientos y obras ubicadas en el suelo público. Finalmente indicar que a nivel tecnológico LocalGIS-DOS contará, entre otras, con mejoras relativas al acceso a bases de datos externas, al canal cifrado de comunicación, firma digital de documentos y mejoras en la generación de informes

Extensión y uso de KML para la anotación, georreferenciación y distribución de recursos de tipo MIME

En el actual contexto de la Web 2.0 y de la futura Web Geográfica o simplemente GeoWeb la información georreferenciada cobra cada día más importancia. Desde hace años distintas técnicas han sido desarrolladas para dar solución al problema de la georreferenciación de recursos de distinta índole. Sin embargo ninguna de estas técnicas está exenta de problemas y restricciones. En este estudio presentamos una nueva aproximación que intenta facilitar la georreferenciación y distribución de recursos de tipos contemplados como Multipurpose Internet Mail Extensions (MIME). El elemento básico para la anotación, georreferenciación y también representación del recurso es el Keyhole Markup Language (KML). Este lenguaje permite la anotación y visualización de elementos, así como su extensión para aumentar su funcionalidad. Esta última propiedad se ha utilizado en nuestra aproximación para crear nuevos elementos que permitan la anotación de cualquier tipo de recurso MIME sobre KML obteniendo así la extensión KML MIMEXT. Esta extensión permite describir y georreferenciar tipos de recursos no habituales en el entorno SIG. La encapsulación del propio recurso junto con sus metadatos (incluyendo la georreferenciación) y otros recursos relacionados se realiza mediante la compresión de todos ellos en un único archivo KMZ facilitando así su distribución y mantenimiento. De forma similar a la interpretación de etiquetas HTML5 como video por los navegadores Web, el uso de la extensión MIMEXT podría ser implementado por visores basados en globos virtuales para visualizar o reproducir nuevos tipos de recursos. Para ejemplificar dicho comportamiento se ha implementado un prototipo de aplicación Java basado en el SDK World Wind Java

gvSIG Mini y Phone Cache

gvSIG Mini es una aplicación open-source de usuario final cliente móvil de Infraestructura de Datos Espaciales IDEs con licencia GNU/ GPL, diseñada para teléfonos móviles Java y Android que permite la visualización y navegación sobre cartografía digital estructurada en tiles procedente de servicios web OGC como WMS(-C) y de servicios como OpenStreetMap (OSM), Yahoo Maps, Maps Bing, así como el almacenamiento en caché para reducir al mínimo el ancho de banda. gvSIG Mini puede acceder a servicios geoespaciales como NameFinder, para la búsqueda de puntos de interés y YOURS (Yet Another OpenStreetMap Routing Service) para el cálculo de rutas y la renderización de la información vectorial el lado del cliente. Por otra parte, gvSIG Mini también ofrece servicio de localización GPS. La versión de gvSIG Mini para Android, posee algunas características adicionales como son el soporte de localización Android o el uso del lacelerómetro para centrado. Esta versión también hace uso de servicios como son la predicción del tiempo o TweetMe que permite compartir una localización utilizando el popular servicio social Twitter. gvSIG Mini es una aplicación que puede ser descargada y usada libremente, convirtiéndose en una plataforma para el desarrollo de nuevas soluciones y aplicaciones en el campo de Location Based Services (LBS). gvSIG Mini ha sido desarrollado por Prodevelop, S.L. No es un proyecto oficial de gvSIG, pero se une a la familia a través del catálogo de extensiones no oficiales de gvSIG. Phone Cache es una extensión que funciona sobre gvSIG 1.1.2 que permite generar una caché, para poder utilizar gvSIG Mini para Java en modo desconectado

Geoservicios web SIOSE: un sistema de información como servicio público

Tras finalizar la producción del Sistema de Información de Ocupación de Suelo en España (SIOSE) afrontamos su publicación en la red. A la hora de decidir la estrategia de difusión de la información debemos tener en cuenta las necesidades de los usuarios, dando acceso a la visualización, consulta y análisis de los datos originales del sistema y de sus diferentes vistas temáticas. SIOSE tiene, para realizar esta tarea de forma adecuada, dos características que nos condicionan: su gran volumen de información y la complejidad semántica de su modelo de datos orientado a objetos. A partir de una arquitectura construida con componentes de software libre, desde el sistema operativo hasta las aplicaciones servidoras; los geoservicios web estándar son la primera opción para comunicar información geográfica a través de la web, pero las posibles soluciones son múltiples y muy variadas. Además los servicios deben combinarse y coordinarse con otras herramientas de publicación, como la libre descarga de los datos en bruto, para conseguir que SIOSE cumpla con su función de infraestructura de información territorial sobre la que generar valor añadido y para que sea una herramienta útil de análisis del territorio. Describiremos como hemos configurado nuestros servicios de visualización y consulta de los datos para mostrar en la red toda la jerarquía de información y los diferentes enfoques de análisis con los que se puede abordar SIOSE y como hemos intentado optimizar el rendimiento de estos servicios para ofrecer tiempos de respuesta adecuados ante cualquier posible petición

Solución de alto rendimiento para el Geoportal de Turismo de la Comunidad Valenciana

La Agència Valenciana de Turisme ha emprendido el proyecto de actualización de la web de promoción de la Comunidad Valenciana, el portal http://www.comunitatvalenciana.com. Este portal es una referencia internacional para todos los visitantes de la Comunidad Valenciana y por tanto un proyecto clave en su promoción turística. En esta ponencia se presentará la elaboración de un geoportal turístico atractivo y preparado para soportar un número elevado de visitas. En el contexto del proyecto se han abordado problemas como la visualización de información vectorial (puntos de interés) en un elevado número mediante la técnica de agregación o clustering. Por otro lado dicha información vectorial se procesa de tal forma que el visitante de la web obtiene un rendimiento en los tiempos de respuesta bastante elevado gracias al uso de técnicas de multirresolución en el visor web. La información de partida se migra a una base de datos espacial libre y se procesa para generar archivos en formato JSON. Por otro lado, el geoportal ofrece un flexible motor de búsquedas, preparado igualmente para soportar una carga elevada de peticiones mediante el uso de la indexación con el soporte para consultas espaciales. Este motor de búsquedas igualmente se ha preparado para utilizarse como servidor para ofrecer toda la información del portal a través de Layar, un servicio de realidad aumentada para móviles. Este servicio está completamente basado en componentes libres como el framework Spring o el soporte de búsquedas Lucene. Se presentará por tanto cómo se ha abordado la realización de una solución completa de presentación de información de un portal turístico de exigencias de rendimiento elevadas, centrando la atención en los componentes del servidor, todos ellos basados en software libre

gvSIG en España Virtual

España Virtual es un proyecto de I+D, subvencionado por el [CDTI] dentro del programa Ingenio 2010, orientado a la definición de la arquitectura, protocolos y estándares de la futura Internet 3D, con un foco especial en lo relativo a visualización 3D, inmersión en mundos virtuales, interacción entre usuarios y a la introducción de aspectos semánticos, sin dejar de lado el estudio y maduración de las tecnologías para el procesamiento masivo y almacenamiento de datos geográficos. Con una duración de cuatro años, el proyecto está liderado por Elecnor DEIMOS y cuenta con la participación del Centro Nacional de Información Geográfica (IGN/CNIG), Indra Espacio, Androme Ibérica, GeoSpatiumLab, DNX, [Prodevelop], Telefónica I+D y una decena de prestigiosos centros de investigación y universidades nacionales. En este contexto Prodevelop y el Ai2 (Instituto de Automática e Informática Industrial) entran a participar en el proyecto gracias a la Asociación gvSIG con el objetivo de impulsar el desarrollo de la visualización 3D , incorporación de nuevos estándares y mejoras en los ya existentes, así como la evolución de funcionalidades, sobre todo en el ámbito de los servicios remotos y mejoras del rendimiento a través de sistemas de cacheado de datos. También se pretende servir como plataforma para el volcado de resultados en los diferentes activos experimentales realizados por otros socios del proyecto. Para la consecución de objetivos se definen diferentes paquetes de trabajo que va a trabajar sobre nuevos tipos de datos, acceso a datos 3D multirresolución, integración de datos geográficos al vuelo, componentes de visualización 2D, 3D y 4D, algoritmia multirresolución y efectos audiovisuales inmersivos. Concretamente y dentro de estos paquetes de trabajo se presentarán los avances realizados e integrados dentro de gvSIG Desktop v2.0, y otras funcionalidades gvSIG sobre dispositivos móviles

Servicio Web 3D (W3DS) en Geoserver

Vamos a presentar la primera implementación de código abierto de un servicio W3DS. Esta implementación se realiza a través de Geoserver. El servicio W3DS va a cambiar nuestra forma de manipular los datos en 3D. La visualización de los datos en 3D emitido por el 3DWS se pueden hacer en el navegador, ya que el soporte WebGL ya existe en navegadores recientes. En esta presentación describiremos la propuesta OGC, centrándose principalmente en la operación GetScene, se discute la implementación de dicho servicio, el formato X3D y el estado actual do soporte X3D DOM. También vamos a hablar de soporte 3D en PostGIS 2.0. Demostramos el servicio con los datos de varias ciudades, que muestra cómo importar y publicar datos en 3D. Por último, se mostrará una pequeña biblioteca Javascript OL3 para tomar ventaja de lo servivio W3DS para desarrollar aplicaciones web 3D

Novedades de gvSIG Mini: acceso a datos vectoriales y servicios de POIs

gvSIG Mini es un visor de mapas teselados con soporte a capas de OSM, WMS, WMS-C, TMS, otros servidores de mapas, rutas, localización, etc. Las nuevas funcionalidades de gvSIG Mini incluyen la creación de un API vectorial que permita acceder a datos vectoriales de ficheros locales y de servicios públicos que ofrecen información de puntos de interés. Se ha desarrollado un API vectorial para Android que permite cargar y visualizar capas de puntos, líneas y polígonos sobre gvSIG Mini, soporte para selección de geometrías y visualización de información alfanúmerica. Este API permite cargar en gvSIG Mini archivos GPX, KML y GML almacenados en el propio dispositivo móvil. Por otra parte, debido al carácter casual de los usuarios de gvSIG Mini y gracias al nuevo API vectorial se ha conseguido soportar la información que ofrecen algunos servidores públicos de puntos de interés, como: Nominatim, Cloudmade, MapQuest, Geonames... e información proveniente de servicios de redes sociales como: Flickr, Twitter, Buzz, Foursquare, etc. Para ello se ha desarrollado un servicio que sirve de intermediario entre gvSIG Mini y esos servicios de puntos de interés, que homogeniza las peticiones y el tipo de respuesta de cada uno de ellos. Las nuevas funcionalidades de gvSIG Mini permiten cargar, visualizar y consultar gran cantidad de información vectorial de utilidad para usuarios profesionales, ya que pueden acceder a información almacenada en archivos vectoriales estándar (GPX, KML, GML) e información de redes sociales y puntos de interés más adecuada para uso casual o turismo

Efficient 3D scene modeling and mosaicing

El modelat d'escenes és clau en un gran ventall d'aplicacions que van des de la generació mapes fins a la realitat augmentada. Aquesta tesis presenta una solució completa per a la creació de models 3D amb textura. En primer lloc es presenta un mètode de Structure from Motion seqüencial, a on el model 3D de l'entorn s'actualitza a mesura que s'adquireix nova informació visual. La proposta és més precisa i robusta que l'estat de l'art. També s'ha desenvolupat un mètode online, basat en visual bag-of-words, per a la detecció eficient de llaços. Essent una tècnica completament seqüencial i automàtica, permet la reducció de deriva, millorant la navegació i construcció de mapes. Per tal de construir mapes en àrees extenses, es proposa un algorisme de simplificació de models 3D, orientat a aplicacions online. L'eficiència de les propostes s'ha comparat amb altres mètodes utilitzant diversos conjunts de dades submarines i terrestres.

Improvements in the ray tracing of implicit surfaces based on interval arithmetic

Las superfícies implícitas son útiles en muchas áreasde los gráficos por ordenador. Una de sus principales ventajas es que pueden ser fácilmente usadas como primitivas para modelado. Aun asi, no son muy usadas porque su visualización toma bastante tiempo. Cuando se necesita una visualización precisa, la mejor opción es usar trazado de rayos. Sin embargo, pequeñas partes de las superficies desaparecen durante la visualización. Esto ocurre por la truncación que se presenta en la representación en punto flotante de los ordenadores; algunos bits se puerden durante las operaciones matemáticas en los algoritmos de intersección. En este tesis se presentan algoritmos para solucionar esos problemas. La investigación se basa en el uso del Análisis Intervalar Modal el cual incluye herramientas para resolver problemas con incertidumbe cuantificada. En esta tesis se proporcionan los fundamentos matemáticos necesarios para el desarrollo de estos algoritmos.