Acerca de BGS
El Servicio Geológico Británico (BGS) es una organización líder mundial en estudios geológicos y geociencias, centrada en la ciencia de interés público para el gobierno y la investigación con el fin de comprender los procesos terrestres y medioambientales.
BGS proporciona información geológica a usuarios del sector público y privado para su uso en áreas tales como la planificación de proyectos de construcción; la búsqueda de emplazamientos para la extracción de energía geotérmica o para el almacenamiento de dióxido de carbono o residuos nucleares; y la reducción del riesgo de desastres naturales como terremotos o erosión costera.
El Dr. John A Stevenson es desarrollador sénior de software para BGS y tiene formación en vulcanología. John está especializado en el desarrollo de software basado en Python, datos espaciales e ingeniería de datos. Nos habló de la nueva herramienta de captura de datos de campo QGIS de BGS y de cómo la utilizan con Mergin Maps.
Desarrollo de una nueva herramienta de encuesta
BGS lleva desde 2005 realizando capturas digitales de datos de campo mediante una herramienta de topografía denominada Sistema para Cartografía Geocientífica Integrada (BGS-SIGMA), desarrollada internamente y basada en la plataforma ArcGIS de ESRI. La retirada de ArcGIS por parte de ESRI en favor de ArcPro en marzo de 2024 significaba que BGS-SIGMA tendría que ser sustituido. Tras una revisión interna, decidimos pasar a un sistema de código abierto basado en QGIS. Se eligió esta opción porque ofrecía la mayor flexibilidad en términos de personalización para sus necesidades y para compartir con los colaboradores. QGIS ya QGIS utilizaba ampliamente dentro de BGS.
Tras evaluar tanto Mergin Maps QField para la integración de QGIS la topografía móvil, decidimos utilizar Mergin Maps a la simplicidad de la plataforma y a la posibilidad de ejecutar proyectos en QGIS de escritorio QGIS una tableta PC con Windows. Esto es similar al flujo de trabajo que teníamos con SIGMA, pero con la capacidad adicional de sincronizar entre usuarios a través de Mergin Maps.
Los desarrolladores de BGS escribieron un complemento personalizado para configurar un proyecto de cartografía geológica. El complemento añade capas a cualquier QGIS , con un GeoPackage para almacenar los datos y todos los estilos y formularios configurados según sea necesario. También agiliza la adición de datos en una relación padre-hijo en QGIS. Hay una herramienta de importación masiva de fotos que permite a los topógrafos vincular fotos a ubicaciones con la opción de incluir pies de foto y miniaturas, y que puede detectar fotos sin vincular. El complemento también cuenta con una herramienta para generar informes en formatos HTML y PDF.
El complemento configura el proyecto con QGIS estándar respaldadas por un GeoPackage, de modo que los datos se pueden editar a través de QGIS con o sin el complemento BGS) o con la aplicación Mergin Maps . El uso QGIS las tabletas Windows proporciona a los topógrafos acceso a herramientas GIS avanzadas para generar mapas de pendientes o sombras de relieve, medir distancias o utilizar superficies planas para predecir dónde es probable que afloren formaciones rocosas en la superficie. El uso de la aplicación móvil ofrece la ventaja de un dispositivo más portátil con mayor duración de la batería para realizar estudios en lugares como zonas que se adaptan mejor a los dispositivos móviles. Alguien que camina con una tableta Windows grande y resistente colgada al cuello puede llamar la atención de forma indeseada, mientras que alguien que teclea en un teléfono puede pasar desapercibido.
Uso de restricciones de bases de datos para garantizar la calidad de los datos
Los datos recopilados sobre el terreno se destinan finalmente a la base de datos relacional central de BGS, que tiene restricciones a nivel de base de datos. Estas garantizan una alta calidad de los datos al imponer los tipos de datos y las relaciones entre las características. Se configura una encuesta de modo que las observaciones, las fotos, las muestras y las mediciones estructurales pertenezcan a un único punto de «localidad», y que los puntos pertenezcan a un único proyecto. Las restricciones de claves externas de la base de datos impiden registrar datos «huérfanos» que no tengan una localidad o un proyecto. Se utilizan restricciones adicionales, por ejemplo, para garantizar que los ángulos de «inclinación» de los lechos rocosos estén entre 0 y 90 grados.
Los desarrolladores de BGS querían aplicar las mismas restricciones a los datos en el momento de su recopilación. Lo hicieron en dos niveles: en primer lugar, en los QGIS , que comprenden las relaciones de claves externas y pueden establecer restricciones, y, en segundo lugar, en el GeoPackage subyacente. Un GeoPackage es una base de datos SQLite y se puede configurar con las mismas restricciones de base de datos que en los sistemas de gestión de bases de datos relacionales, como PostgreSQL u Oracle, lo que garantiza la compatibilidad de los datos. El uso de restricciones a nivel de SQLite en un GeoPackage hace que sea imposible registrar datos no válidos, pero no es un flujo de trabajo habitual. BGS y Lutra Consulting estado trabajando juntos para actualizar el Mergin Maps , de modo que las restricciones de la base de datos funcionen sin problemas.
Integración perfecta desde tabletas hasta móviles y ordenadores de sobremesa.
La principal ventaja de la integración entre la herramienta BGS y Mergin Maps la facilidad con la que se pueden transferir datos entre diferentes contextos.
Nuestros geólogos aprecian poder acceder a todos los mapas relevantes cuando están sobre el terreno y poder localizar su ubicación mediante GPS. Estos mapas pueden incluir mapas del Servicio Cartográfico Nacional, fotografías aéreas, modelos digitales de elevación, datos de estudios anteriores, datos de perforaciones e incluso escaneos de «hojas de campo» manuscritas por geólogos del BGS a lo largo de nuestros casi 200 años de historia.
Los geólogos pueden configurar su QGIS y recopilar datos de referencia en un ordenador portátil o de sobremesa, y luego enviarlos al servidor Mergin para compartirlos con sus compañeros. A su vez, estos pueden descargarlos en tabletas Windows resistentes (a través de QGIS) o en un teléfono móvil (a través de Mergin Maps), según sus necesidades. Todas las capas y estilos se transfieren a la perfección y los datos se ven igual en cada formato. Al volver a la oficina, los datos se pueden sincronizar de nuevo a través del servidor para continuar trabajando en el ordenador portátil o de sobremesa. Un script de Python carga los datos finales en el almacén central de datos del BGS.
Próximos pasos
BGS lleva más de un año utilizando el nuevo sistema QGIS y se han registrado datos de más de 2000 localidades, con planes para ampliar de forma flexible los tipos de datos que se pueden capturar en cada punto. Ahora estamos trabajando para lanzar su complemento para un uso más amplio, comenzando con socios de proyectos extranjeros y, finalmente, enviándolo al repositorio QGIS . Estén atentos a este espacio.
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Créditos fotográficos: Todas las fotos son de John A Stevenson, con licencia Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0)
