Identificação de fatores de tipo categórico relacionados com a condição estrutural de tubulação de esgoto de Bogotá a partir de conceitos de entropia da informação

Introduction: this article is the result of the research project “Factor identification of categorical type related to the structural condition of Bogota’s sewage pipelines stemming from concepts of information’s entropy” financed by the Mastery in Hydro-systems of the Pontifical University Javeriana and developed in 2014 and 2015. The objective was to identify the influence of factors of qualitative type (grid type, material of the associated road surface and material of the pipeline) on the structural grade obtained from CCTV  inspections in Bogota during 2007 and 2011. Methodology: the entropy’s concept of mutual information was studied to differentiate the following categorical variables: type of pipelines, type of road surface over the pipeline and materials of the pipeline. Results: obtained from the application of concepts like entropy and mutual information show that the structural classification is independent from the type of pipeline, since they present elevated values of joined entropy and imply a high degree of uncertainty in their relation. Conclusions: the categorical variables studied are important factors to account in an impairment model of sewage pipelines; they also provide decision-making to direct the inspection plans of sewage in the city.Introducción: este artículo es producto del proyecto de investigación “Identificación de factores de tipo categórico con la condición estructural de tuberías de alcantarillado de Bogotá a partir de conceptos de entropía de la información”, financiado por la Maestría en Hidrosistemas de la Pontificia Universidad Javeriana, y desarrollado durante el 2014 y el 2015. El objetivo fue identificar qué influencia tienen factores de tipo cualitativo (tipo de red, material de la superficie vial asociada y material de las tuberías) sobre el grado estructural obtenido a partir de inspecciones CCTV  realizadas en Bogotá entre el 2007 y el 2011. Metodología: se estudiaron los conceptos de entropía de la información mutua a fin de encontrar independencia entre las siguientes variables categóricas: tipo de tubería, tipo de superficie vial sobre la tubería y material de la tubería. Resultados: obtenidos a partir de la aplicación de conceptos tales como entropía e información mutua, muestran que la categoría estructural es independiente del tipo de tubería, del tipo de material de la tubería y del tipo de superficie de la vía que pasa sobre la tubería, ya que presentan valores elevados de entropía conjunta, lo cual implica un alto grado de incertidumbre en sus relaciones. Conclusiones: las variables categóricas estudiadas son factores importantes para tener en cuenta en un modelo de deterioro de las tuberías de alcantarillado, además de facilitar la toma de decisiones para direccionar los planes de inspección del alcantarillado en la ciudad.Introdução: este artigo é produto do projeto de investigação “Identificação de fatores de tipo categórico com a condição estrutural de tubulações de esgoto de Bogotá a partir de conceitos de entropia da informação”, financiado pelo Mestrado em Hidrosistemas da Pontifícia Universidade Javeriana, e desenvolvido durante os anos 2014 e 2015. O escopo foi identificar a influência que tem fatores do tipo qualitativo (tipo de rede, material da superfície viaria associada e material das tubulações) sobre o grau estrutural obtido a partir de inspeções CCTV realizadas em Bogotá entre o ano 2007 e 2011. Metodologia: estudaram-se os conceitos de entropia da informação mutua para achar independência entre as seguintes variáveis categóricas: tipo de tubulação, tipo de superfície viaria sobre a tubulação e material da tubulação. Resultados: obtidos a partir da aplicação de conceitos tales como entropia e informação mutua, mostram que a categoria estrutural é independente do tipo de tubulação, do tipo de material da tubulação e do tipo de superfície da via que passa sobre a tubulação, já que apresentam valores elevados de entropia conjunta, envolvendo um alto grau de incerteza em suas relações. Conclusões: as variáveis categóricas estudadas são fatores importantes para levar em conta em um modelo de deterioração das tubulações de esgoto, além de facilitar a tomada de decisões para direcionar os planos de inspeção do esgoto na cidade

Métodos de segmentación de nubes en imágenes satelitales

El presente artículo tiene como objetivo mostrar los resultados de la aplicación de dos técnicas de segmentación de nubes en imágenes satelitales GOES; la primera, es una técnica basada en re­giones, la umbralización por niveles de grises; y la segunda, es una técnica basada en fronteras la Transformada Hough. Finalmente, se comparan los resultados encontrados por los dos métodos con la segmentación obtenida a partir de un soft­ware especializado en imágenes satelitales me­diante la separación de la banda espectral con la información de interés

Calibración de imágenes de radares meteorológicos

This paper shows the image fusion techniques to complement and calibrate weather radar im­ages present in terrestrial using meteorological satellite images. To calibrate the images weather radar images implemented a fusion method was used discrete wavelet transform (DWT) math ematics tool. As there is a family of wavelets, wavelets is necessary to determine which offers the best results, and it was determined, with the correlation between the results of different wave­let and fusion of the images used in each fusion. We defined a methodology for selecting global threshold segmentation and a methodology for calibration of terrestrial radar images. Following the methodology of calibration images, some re­sults are generated and displayed its advantages. The methodology of calibration images, some re­sults are generated and displayed its advantages.En este documento se ilustran las técnicas de fu­sión de imágenes para complementar y calibrar la información meteorológica presente en imáge­nes de radares terrestres con el uso de imágenes satelitales meteorológicas. Para realizar la cali­bración de las imágenes de radares terrestres se implementó un método de fusión de imágenes basado en la herramienta matemática transforma­da wavelet discreta. Ya que existe una familia de wavelets, es necesario determinar cuál wavelet ofrece el mejor resultado; para esto se determi­na la correlación existente entre los resultados de fusión de diferentes wavelets y las imágenes uti­lizadas en cada fusión. Se define una metodología para selección de umbral global de segmentación y una metodología para realizar la calibración de las imágenes de radares terrestres. Siguiendo la metodología de calibración de imágenes, se gene­ran algunos resultados y se muestran sus ventajas

Modelación Integrada de Sistemas Socio-ecológicos Complejos: Caso de Estudio la Ecorregión de la Mojana

Context: It was observed that the modeling of complex socio-ecological systems based on Agent-Based Simulations has the advantage of allowing the integration of different processes, scales, variables and the possibility to generate scenarios with actors in the context of the modeling with stakeholders.Method: A computational tool for planning and support of decision-making processes related with water resources management, specifically in the case of floods in the Mojana ecoregion (Colombia) is designed along with social participation workshops related with beliefs, values, social networks and resilience.Results: The model has two components: the first one represents the hydrodynamic of flooding by means of the numerical platform ISIS 2D. The second one, regarding the social aspects of the region, is handled via agent systems modeling. Both schemes are integrated into the NetLogo platform.Conclusions: The integrated modeling of complex socio-ecological systems allow us to visualize the behavior of the population and the natural resources in a territory, contributing to the design of policies and educational processes involving different disciplines and actors. Future work will focus on regional modeling and the analysis of the impact produced by the use of these tools.Contexto: Se ha observado que la modelación de sistemas socio-ecológicos complejos a partir de simulaciones basadas en agentes, tienen la ventaja de integrar diferentes procesos, escalas, variables y la posibilidad de generar escenarios con actores en el marco de procesos de modelación participativa.Método: Se diseña una herramienta computacional para la planificación y apoyo a los procesos de toma de decisión relacionados con la gestión de los recursos hídricos, específicamente para el caso de las inundaciones en la ecorregión de la Mojana (Colombia). Son desarrollados talleres de participación social relacionados con creencias, valores, redes sociales y resiliencia.Resultados: El modelo tiene dos componentes: el primero representa la hidrodinámica de las inundaciones por medio de la plataforma numérica ISIS 2D; el segundo, en relación con los aspectos sociales de la región, se maneja a través de modelado de sistemas de agentes. Ambos sistemas están integrados  en la plataforma NetLogo.Conclusiones: La modelación integrada de sistemas socio-ecológicos complejos permite visualizar el comportamiento de la población y los recursos naturales en un territorio, contribuyendo al diseño de políticas y los procesos educativos con la participación de diferentes disciplinas y actores. Trabajos futuros, pueden enfocarse en la modelación regional y el análisis del impacto producido por el uso de estas herramientas. 

Modelación Integrada de Sistemas Socio-ecológicos Complejos: Caso de Estudio la Ecorregión de la Mojana

Context: It was observed that the modeling of complex socio-ecological systems based on Agent-Based Simulations has the advantage of allowing the integration of different processes, scales, variables and the possibility to generate scenarios with actors in the context of the modeling with stakeholders.Method: A computational tool for planning and support of decision-making processes related with water resources management, specifically in the case of floods in the Mojana ecoregion (Colombia) is designed along with social participation workshops related with beliefs, values, social networks and resilience.Results: The model has two components: the first one represents the hydrodynamic of flooding by means of the numerical platform ISIS 2D. The second one, regarding the social aspects of the region, is handled via agent systems modeling. Both schemes are integrated into the NetLogo platform.Conclusions: The integrated modeling of complex socio-ecological systems allow us to visualize the behavior of the population and the natural resources in a territory, contributing to the design of policies and educational processes involving different disciplines and actors. Future work will focus on regional modeling and the analysis of the impact produced by the use of these tools.Contexto: Se ha observado que la modelación de sistemas socio-ecológicos complejos a partir de simulaciones basadas en agentes, tienen la ventaja de integrar diferentes procesos, escalas, variables y la posibilidad de generar escenarios con actores en el marco de procesos de modelación participativa.Método: Se diseña una herramienta computacional para la planificación y apoyo a los procesos de toma de decisión relacionados con la gestión de los recursos hídricos, específicamente para el caso de las inundaciones en la ecorregión de la Mojana (Colombia). Son desarrollados talleres de participación social relacionados con creencias, valores, redes sociales y resiliencia.Resultados: El modelo tiene dos componentes: el primero representa la hidrodinámica de las inundaciones por medio de la plataforma numérica ISIS 2D; el segundo, en relación con los aspectos sociales de la región, se maneja a través de modelado de sistemas de agentes. Ambos sistemas están integrados  en la plataforma NetLogo.Conclusiones: La modelación integrada de sistemas socio-ecológicos complejos permite visualizar el comportamiento de la población y los recursos naturales en un territorio, contribuyendo al diseño de políticas y los procesos educativos con la participación de diferentes disciplinas y actores. Trabajos futuros, pueden enfocarse en la modelación regional y el análisis del impacto producido por el uso de estas herramientas. 

Diseño de modelos complejos para la simulación de sistemas socio-técnicos

Abstract In this article a reflection about socio-technical systems is developed, and is mode-led from the perspective of complex systems. Particularly, the reflexion is centered in a framework of recent complexity and in the integration of being/world relationship proposed by phenomenology. Thus, the reflection makes a methodological proposal foreseeable for the simulation of socio technical systems based on micro-worlds that are related to micro worlds. By way of illustration, a simulation model for urban crime has been described, in which this phenomenon is considered as the result of a socio technical dynamics formed by the city and its inhabitants. At the end, a discussion is proposed about future possibilities and perspectives related to the reflections of the topic developedEn este artículo se desarrolla una reflexión sobre los sistemas socio-técnicos y su modelado desde la perspectiva de los sistemas complejos. Particularmente, la reflexión se centra en un marco de complejidad reciente y en la integración ser-mundo propuesta en la fenomenología. Así, la reflexión deja entrever una propuesta metodológica para la simulación de sistemas socio-técnicos basada en micro-mundos que se relacionan en macro-mundos. A manera de ilustración, se describe un modelo de simulación para el crimen urbano en el cual se considera que dicho fenómeno resulta de la dinámica de un sistema socio-técnico conformado por la ciudad y sus habitantes. Al final, se propone una discusión sobre posibilidades y perspectivas futuras frente a la reflexión desarrollada

Sistemas inteligentes, ingeniería e hidroinformática

This work presents a conceptual framework about the so-called Intelligent Systems regarding their usage in the filed of engineering and particularly in the new discipline of Hydroinformatics. These systems include two branches: Computational Intelligencee and Knowledge-based systems. Within the first ones can be included the paradigms of Artificial Intelligence such as artificial neural networks, genetic algorithms and fuzzy logic. The second ones comprise the rule-based systems and in particular, the decision trees and the (fuzzy) expert systems. In general, all of them offer another possibility aimed at approaching the complex problematic that exist in the study of hydrosystems. Therefore, this work represents an effort in order to promote their usage and knowledge in Colombia, specially among civil engineers, environmental engineers and in general, among those professionals and scientists involved with Colombian water resources.Este trabajo presenta un marco conceptual y referencial de los denominados Sistemas Inteligentes en el marco de su empleo en la ingeniería y particularmente en la nueva disciplina de la hidroinformática. Estos incluyen dos grandes ramas: la inteligencia computacional y los sistemas basados en el conocimiento. En los primeros se pueden incluir los paradigmas de la inteligencia artificial que son las redes neurona les artificiales, los algoritmos genéticos y la lógica difusa. En los segundos se pueden catalogar los sistemas basados en reglas como los árboles de decisión y los sistemas expertos (difusos). En general, todos los sistemas inteligentes ofrecen otra posibilidad para aproximar la compleja problemática que existe en el estudio de los hidrosistemas. Por consiguiente este trabajo representa un esfuerzo por promocionar su uso y divulgación en nuestro medio, sobre todo entre los ingenieros civiles, ambientales y en general todos los profesionales y geocientíficos involucrados de alguna manera u otra con los recursos hídricos en Colombia

Sistemas inteligentes, ingeniería e hidroinformática

This work presents a conceptual framework about the so-called Intelligent Systems regarding their usage in the filed of engineering and particularly in the new discipline of Hydroinformatics. These systems include two branches: Computational Intelligencee and Knowledge-based systems. Within the first ones can be included the paradigms of Artificial Intelligence such as artificial neural networks, genetic algorithms and fuzzy logic. The second ones comprise the rule-based systems and in particular, the decision trees and the (fuzzy) expert systems. In general, all of them offer another possibility aimed at approaching the complex problematic that exist in the study of hydrosystems. Therefore, this work represents an effort in order to promote their usage and knowledge in Colombia, specially among civil engineers, environmental engineers and in general, among those professionals and scientists involved with Colombian water resources.Este trabajo presenta un marco conceptual y referencial de los denominados Sistemas Inteligentes en el marco de su empleo en la ingeniería y particularmente en la nueva disciplina de la hidroinformática. Estos incluyen dos grandes ramas: la inteligencia computacional y los sistemas basados en el conocimiento. En los primeros se pueden incluir los paradigmas de la inteligencia artificial que son las redes neurona les artificiales, los algoritmos genéticos y la lógica difusa. En los segundos se pueden catalogar los sistemas basados en reglas como los árboles de decisión y los sistemas expertos (difusos). En general, todos los sistemas inteligentes ofrecen otra posibilidad para aproximar la compleja problemática que existe en el estudio de los hidrosistemas. Por consiguiente este trabajo representa un esfuerzo por promocionar su uso y divulgación en nuestro medio, sobre todo entre los ingenieros civiles, ambientales y en general todos los profesionales y geocientíficos involucrados de alguna manera u otra con los recursos hídricos en Colombia