9 dic. 2014

Global Climate Monitor: Una herramienta de acceso a datos climáticos globales

Global Climate Monitor es un proyecto desarrollado por investigadores del Grupo de Investigaciones climáticas de la Universidad de Sevilla. Está sustentado en el diseño de un modelo de datos y una herramienta de geo-visualización para la difusión de datos climáticos globales y de indicadores climático-ambientales derivados de fácil comprensión que permitan transmitir el comportamiento del clima a escala global a cualquier potencial usuario, dentro o fuera de la comunidad científica. Se enmarca por tanto en la esfera del open knowledge ya que tiene como objetivo primordial hacer accesibles a la comunidad datos científicamente complejos.

Los datos que se ofrecen actualmente en el visor (http://www.globalclimatemonitor.org) se corresponden con la versión CRU TS3.21 de la base de datos de la Climate Research Unit (U. of East Anglia), producto que ofrece datos a una resolución espacial de medio grado en latitud y longitud y que abarcan desde Enero de 1901 a Diciembre de 2012 a escala mensual.

Al mismo tiempo, a partir de estos datos, en el visor se muestran toda una batería de indicadores climático-ambientales derivados que facilitan al usuario la comprensión del comportamiento del clima a escala global. Estos indicadores se ofrecen a escala mensual, estacional y anual.

ESCALA TEMPORAL
TEMPERATURA
PRECIPITACION
EVAPOTRANSPIRACION
MENSUAL
TEMPERATURA MEDIA
Anomalías de la temperatura media
TEMPERATURA MEDIA DE LAS MÍNIMAS
Anomalías de la temperatura media de las mínimas
TEMPERATURA MEDIA DE LAS MÁXIMAS
Anomalías de la temperatura media de las máximas
PRECIPITACIÓN TOTAL

Anomalías de la precipitación

Anomalías de la precipitación en porcentaje
EVAPOTRANSPIRACIÓN POTENCIAL

Anomalías de la evapotranspiración potencial

Anomalías de la evapotranspiración potencial
en porcentaje

ANNUAL
Temperatura media
Anomalías de la temperatura media
Temperatura media
 de las mínimas
Anomalías de la temperatura media
 de las mínimas
Temperatura media
 de las máximas
Anomalías de la temperatura media
 de las máximas
Precipitación total

Anomalías de la precipitación

Anomalías de la precipitación en porcentaje

Índice de estacionalidad de la precipitación
Evapotranspiración potencial

Anomalías de la evapotranspiración potencial

Anomalías de la evapotranspiración potencial en porcentaje
NORMALES (MENSUALES Y ANUALES)
Temperatura media
Temperatura media
 de las mínimas
Temperatura media
 de las máximas

Precipitación total
Evapotranspiración potencial
TENDENCIAS
Temperatura media
Temperatura media
 de las mínimas
Temperatura media
 de las máximas

Precipitación total
Evapotranspiración potencial

Arquitectura del sistema.

El sistema Global Climate Monitor se basa en una arquitectura multinivel en tres capas: una capa de datos, una capa de negocio y una capa de usuario. Todas las aplicaciones utilizadas son de código abierto.


Capa de datos

En esta capa residen los datos de los que se nutre el sistema.  Los datos que actualmente muestra el sistema son producidos por la CRU (conjunto de datos CRU TS 3.21), en formato NetCDF,  y son importados mediante el paquete estadístico R en una Base de Datos espacial relacional PostGIS v.2.0, que a su vez construye sobre la base de datos relacional de código abierto PostgreSQL v.9. Ésta genera tablas con más de 90 millones de registros, lo que demuestra la gran capacidad de PostgreSQL como base de datos geoespacial de alto rendimiento.

Capa de negocio

En esta capa se desplegó un servidor de mapas GeoServer v.2.5  para obtener de la base de datos variables para periodos de tiempo determinados y servirlos como servicios interoperables. Semiológicamente, los puntos que forman la retícula de 0,5×0,5 del conjunto de datos se ajustan mostrando los diferentes colores aplicados a los puntos. Esta semiología proporciona una cobertura mundial de forma que resulta muy sencillo leer la definición de los datos y descubrir los patrones climáticos. El servidor Web html utilizado ha sido Nginx v.1.1.19.

Capa de usuario

La capa de usuario constituye el componente visible del sistema. La interfaz gráfica se ha desarrollado en Openlayers html5. Aquí reside el visor, al que se accede a través de la dirección: http://www.globalclimatemonitor.org.

El visor se compone de una única página html con una zona principal en la que aparece el mapa y un elemento plegable a la izquierda: el selector de capas. El selector de capas muestra las variables organizadas en cuatro categorías: valores mensuales, anuales, normales y tendencias. Cuando el usuario selecciona una variable y una escala temporal o periodo, la capa correspondiente aparece en el mapa, y la leyenda se actualiza automáticamente.

La leyenda plegable está situada en la parte inferior izquierda del área principal del mapa. En la parte superior derecha, los usuarios pueden encontrar las herramientas básicas para mover el mapa y cambiar el nivel de zoom, así como dos botones de información: el botón superior se utiliza para obtener información del valor de la variable en un punto y el botón inferior muestra información general acerca de la variable que se muestra actualmente en la pantalla. La información siempre aparece en una ventana emergente.

El usuario puede elegir entre diferentes capas base a través del selector colocado en la parte superior del mapa. Se puede seleccionar una de las capas de Google, OpenStreetMap o un fondo blanco simple con fronteras de los países. A la izquierda del selector de capa base, hay un control que muestra las coordenadas geográficas del puntero del ratón, a medida que el ratón se desplaza sobre el mapa.

En la parte inferior del área de mapa, el usuario puede encontrar información general acerca de la fuente de datos, licencia y contacto. 

Publicado por Jose I. Álvarez, Juan M. Camarillo, Natalia Limones
http://grupo.us.es/climatemonitor/)Pu