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 en ámbitos como la construcción; la generación de energía (por ejemplo, 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 los terremotos o la 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 sobre la nueva herramienta de captura de datos de campo QGIS de BGS y cómo la utilizan con Mergin Maps.
Desarrollo de una nueva herramienta de encuesta
BGS lleva desde 2005 realizando capturas digitales de datos de campo utilizando una herramienta de topografía denominada «Sistema para la cartografía geocientífica integrada» (BGS·SIGMA), desarrollada internamente y basada en la plataforma ArcGIS de Esri. El software se ejecutaba en Windows en tabletas resistentes tipo Toughbook. 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, BGS decidió 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, BGS decidió utilizar Mergin Maps permite ejecutar el mismo QGIS sin cambios tanto en dispositivos móviles como en ordenadores de sobremesa. Esto les proporciona un control total sobre el proyecto y la estructura de los datos. También les gustó la interfaz móvil y la forma en que se pueden fusionar limpiamente los cambios simultáneos realizados por varios usuarios en múltiples plataformas de dispositivos.
Los desarrolladores de BGS escribieron un QGIS personalizado QGIS con el fin de configurar un proyecto para la 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. Estas capas son QGIS simples, por lo que funcionan en la Mergin Maps . El complemento también proporciona herramientas de mapas personalizadas para editar de manera eficiente los datos en una relación padre-hijo en QGIS. Hay una herramienta de importación masiva de fotos para vincular fotos de dispositivos externos a ubicaciones. Incluye edición de pies de foto, creación de miniaturas y detección de fotos sin vincular. El complemento también puede generar informes en formatos HTML y PDF.
Los geólogos pueden ejecutar QGIS tabletas Windows, lo que les permite acceder sobre el terreno a herramientas SIG para generar mapas de pendientes o medir distancias, así como a complementos como qgSurf para predecir dónde es probable que afloren formaciones rocosas en la superficie. También pueden utilizar la aplicación Mergin Maps , con la ventaja de disponer de un dispositivo más portátil y con mayor autonomía. Los dispositivos móviles también son más adecuados para realizar estudios en zonas urbanas, donde llevar una tableta Windows grande y resistente puede llamar la atención de forma indeseada. Alguien que teclea en un teléfono simplemente pasa 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. Esta base de datos tiene restricciones a nivel de base de datos que garantizan una alta calidad de los datos al imponer los tipos de datos y las relaciones entre las características. Se configura una encuesta de manera que las observaciones, las fotos, las muestras y las mediciones estructurales pertenezcan a un único punto de «localidad» y que todos 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 se encuentran 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.
Los geólogos del BGS aprecian poder acceder a todos los mapas de referencia relevantes cuando están sobre el terreno y poder localizar su ubicación mediante GPS. Estos mapas pueden incluir mapas del Servicio Cartográfico Nacional, mapas geológicos vectorizados, fotografías aéreas, modelos digitales de elevación, datos de estudios anteriores y datos de perforaciones. En algunos lugares, los geólogos llevan consigo escaneos de «hojas de campo» manuscritas elaboradas por geólogos del BGS que trabajaron allí hace más de 100 años.
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. Hay planes para ampliar de forma flexible los tipos de datos que se pueden capturar, de modo que el complemento se pueda utilizar más allá de la cartografía geológica. BGS también está trabajando para lanzar su complemento para un uso más amplio, comenzando por los socios de proyectos en el extranjero 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)
