INTRODUCCIÓN

El resguardo y acceso a la información generada por cualquier institución o entidad es de vital importancia para la informatización de la sociedad. La eficiencia en las funciones estatales depende en gran parte de tener acceso a la información e interactuar con el uso de las tecnologías de la informática y las comunicaciones con todos los procesos que involucra el funcionamiento de una sociedad. El CENAIS tiene dos objetivos fundamentales relacionados con el monitoreo constante de la actividad sísmica en Cuba y áreas aledañas, al igual que el desarrollo de investigaciones fundamentales y aplicadas para la reducción del riesgo sísmico en el territorio nacional. En el cumplimiento de sus objetivos se genera un gran volumen de información de gran importancia para las autoridades gubernamentales y público en general. Por consiguiente es necesario que toda la información sea accesible desde un sitio Web para poder realizar valoraciones adecuadas en la toma de decisiones que incluyen los planes de respuesta ante un sismo de gran intensidad y la planificación urbana. El objetivo fundamental de este resultado es poner a disposición de la sociedad cubana e internacional toda la información relevante para el seguimiento de la actividad sísmica en nuestro país y resultados científicos de la institución. También ofrecer al público un sitio Web compatible con dispositivos informáticos, como teléfonos celulares y tabletas, al igual que una interface de usuario interactiva, simple y de intuitivo funcionamiento. Se presenta además una aplicación para móviles o APK que complementa funcionalidades importantes dentro de la actividad sismológica en Cuba.

MATERIALES Y MÉTODOS

Los sistemas de soporte y desarrollo (Software) seleccionados están sobre licencia pública general, más conocida por su nombre en inglés (General Public License, GNU), ampliamente usada en el mundo del programa libre y código abierto, en correspondencia con las políticas del Ministerio de Informática y Comunicación (MIC), garantizando a los usuarios finales la libertad de usar, estudiar y compartir el software.

Para el desarrollo del sitio Web se usó WordPress (https://es.wordpress.org/), el cual es un software de código abierto con alto rendimiento y alta seguridad. Este utilitario dispone de diseños personalizados y más de 55 mil funciones (plugins) con una potente gestión de medios. La arquitectura de esta plataforma es Cliente-Servidor (Haroon-Sulyman, 2014), por lo que el desarrollo del sitio se realiza con una interfaz Web. Las aplicaciones Web insertadas en el sitio están diseñadas también con una arquitectura Cliente-Servidor. Está basada en códigos HTML- Java Scripts para el lado del cliente y servicios PHP en el lado del servidor (Nixon, 2018 e iCode Academy, 2017). La información es almacenada en una base de datos SQL, basado en un modelo relacional (Molinaro, 2005) permitiendo un acceso rápido y de fácil mantenimiento. La base de dato SQL insertada en una infraestructura de datos geoespaciales (De Man, 2007, González y Torres, 2011, Ureña-Cámara et. al., 2018 y Gutierrez y Rocha, 2021) cumplen con las tres características fundamentales que deben tener los datos según Brewer (2000) de consistencia, disponibilidad y tolerancia al particionamiento (Seth & Lynch, 2002). La IDE es soportada por un servidor de mapa propio con todas las características definidas por el OGC (Open Geospatial Consortium). Esto permite soberanía en el funcionamiento del sistema al no tener que acceder a servidores de mapas ubicados en otros países. Para establecer la comunicación entre la base de datos SQL y los pedidos del usuario, fue necesario desarrollar aplicaciones PHP que se ejecutan en el lado del servidor. Estas pueden ser utilizadas por otras aplicaciones Web, conociendo la dirección URL y los parámetros de entrada.

RESULTADOS

El sitio Web (https://www.cenais.gob.cu) está diseñado tipo Blog en el cual se publican mensualmente dos artículos relacionados con el tema de cultura sísmica y efeméride sísmica. Dispone de un menú en la parte superior con las opciones de Inicio, Servicio Sismológico, Investigaciones y Productos. La opción de Inicio contiene información sobre la función de la entidad y la labor científica o CV del personal. La opción de Servicio Sismológico (2) relaciona todo lo referente a las estaciones sismológicas, catálogo de terremotos, y algunas aplicaciones para el desarrollo de mapas de epicentros, mapas de mecanismo focal y descarga de trazas continuas o registros de terremotos.

La opción de Investigaciones contiene información sobre los servicios científico técnico que brinda la entidad y las líneas de investigación que se desarrollan. La opción Productos contiene: (a) Folletos informativos mensuales en el que se divulgan las principales actividades de la entidad; (b) Boletines Anuales de Sismicidad, en la que se resume la actividad sísmica de cada año; (c) Materiales Didácticos, en la que se accede a materiales de interés comunitario y audiovisuales producidos con la colaboración de proyectos internacionales y contiene un enlace a nuestro canal en YouTube; (d) Tesis, en la que se accede a todas las tesis de doctorados y maestrías obtenidas por la entidad, (e) Publicaciones que relaciona todas las publicaciones que involucran a investigadores del CENAIS, (f) Salida de Proyectos que relaciona todos los informes disponibles; y (g) Servicios Científico Técnico. Las últimas 3 opciones tienen la posibilidad de descargar los documentos PDF desde la Intranet.

Además de las funciones relacionadas anteriormente el sitio enmarca varias opciones en el lateral izquierdo que contiene: (a) Nota de Sismo Perceptible; (b) Cronología de Notas, que dispone de todas las notas de sismos perceptible desde el 2002 hasta la actualidad; (c) Materiales de interés comunitario y cultura sísmica, donde se destaca la APK SismoCuba (Figura 1) para la visualización de la actividad sísmica reciente y el reporte por parte de la población de terremotos perceptibles. Dentro de este sector se duplica el enlace ya existente en el menú de opciones como (d) Navegador de terremotos (Figura 2) donde el usuario puede interactuar con los terremotos localizados en un mapa, seleccionar los eventos perceptibles y realizar salvas de los datos.

También se puede acceder a (e) Terremotos Significativos que relacionan los eventos sísmico de mayor significación histórica en nuestro país desde 1528 hasta la actualidad. Esta última opción tiene información detallada de la mayoría de los sismos relacionados con artículos científicos, informe de perceptibilidad, reporte de daños, fotos históricas, mapas, noticias de prensa, entre otros. Dentro de la opción de Servicio Sismológico se puede acceder al seguimiento en tiempo real de los datos de mareógrafos y estaciones magnéticas localizadas en el Caribe.

Existen además 4 íconos que representan los utilitarios de mayor uso. El primer enlace (f) Ultimo Sismo Perceptible muestra el mapa del epicentro del sismo con todos los parámetros calculados (longitud, latitud, profundidad, magnitud, etc.). Luego le sigue (g) Sismos últimos 7 días, que muestra el mapa de epicentros de los terremotos registrado en la última semana. Los epicentros son representados en diferentes colores indicando el tiempo transcurrido (24 horas, 48 horas, 3 días y 7 días). La tercera opción (h) Registros 12 horas muestra la señal sísmica de las últimas 12 horas para cada una de las estaciones sismológicas. La cuarta opción (i) Estadística Sísmica (Figura 3) permite el seguimiento de la actividad sísmica, la cual describimos a continuación.

Seguimiento y detección de anomalías sísmica

El pronóstico o predicción de terremoto se establece en términos probabilísticos y se basa en el estudio de determinados factores naturales conocidos como precursores de terremotos. Estos precursores se evidencian cuando la preparación del terremoto fuerte está en su etapa final. Por ejemplo: el aumento del número de eventos sísmicos en un periodo corto de tiempo o enjambres sísmicos son considerados anomalías que pudieran indicar la proximidad de un fuerte terremoto. Basado en estos conceptos se implementó una aplicación WEB para poder detectar anomalías por medio de inspección visual de diferentes gráficos temporales (Figura 3) que agrupan variables como, la cantidad de eventos registrados con la energía liberada asociada y la máxima magnitud registrada.

Seguimiento del nivel del mar

Los tsunamis han provocado a lo largo de la historia numerosas pérdidas humanas y materiales. En la región del Caribe, aunque estos fenómenos son pocos frecuentes, existen registros históricos de tsunamis generados por terremotos fuertes. Por ejemplo el terremoto del 4 de agosto de 1946 con magnitud 7.8 que ocurrió en la costa nororiental de la República Dominicana, donde amplios daños y un tsunami fueron reportados en Haití y la República Dominicana. Es por eso que existe un esfuerzo a nivel internacional para la implementación de sistemas de alerta de tsunamis que incluyen estaciones sismológicas, mareógrafos y boyas DART para la detección y seguimiento de los tsunamis.

Al ocurrir un terremoto fuerte con epicentro en el mar y con foco de profundidad superficial se emite inmediatamente una alerta de tsunami, que luego de pocos minutos es confirmada o desechada por los mareógrafos más cercanos al epicentro. Es por ello que se requiere tener acceso en tiempo real de los datos de registros proveniente de mareógrafos de redes internacionales, principalmente en el área del Caribe. En este sentido se desarrolló una aplicación Web que permite visualizar esta información en tiempo real y así poder confirmar anomalías en el nivel del mar (Figura 4).

Otros utilitarios desarrollados

Entre otros utilitarios implementados se encuentra la informatización de varios de los procesos internos de la institución. Con el perfeccionamiento de la intranet se implementó aplicaciones cliente-servidor para el control de los portadores energéticos y la confección y control de los planes de trabajo individuales y a nivel de vice-dirección y grupo de trabajos, los cuales tributan al plan general del centro. También se virtualizaron todos los servidores permitiendo la salva automatizada de toda la información.

Uno de los resultados importante es la implementación de una aplicación para móviles (APK Macrosísmica) que permite recolectar información de daños (Musson et al., 2009) a un conjunto de edificaciones previamente almacenada en una base de datos denominada “Polígono ingenieril para terremotos fuertes”. Este polígono caracteriza la tipología constructiva existente en la ciudad de Santiago de Cuba con más de 250 edificaciones clasificadas por el tipo de uso, estado técnico, año de construcción, número de pisos, entre otros. Con este utilitario se puede realizar una evaluación eficiente de daño ocasionado por un terremoto y tributar en tiempo real a una base de dato centralizada.

DISCUSIÓN

El desarrollo en las tecnologías de la información y las comunicaciones (TIC) ha permitido que el proceso de tomas de decisiones sea mucho más eficiente y oportuno. Hoy en día es de extrema importancia contar con herramientas para el acceso a la información en tiempo cuasi-real. En este sentido la respuesta a muchos fenómenos naturales extremos, por ejemplo un sismo de gran intensidad, permite salvar vidas humanas, ya que el proceso de búsqueda y rescate se direcciona a las zonas de mayores daños al conocer los datos de aceleración del terreno en diferentes partes de una ciudad.

También la preparación de la población aumenta al poder acceder a diferentes materiales didácticos, lo que conlleva a elevar la percepción del riesgo a que están expuestos. Además, el masivo acceso a los dispositivos de telefonía celular ha permitido que la información llegue a un gran porciento de la población y que se logre una retroalimentación con los centros de gestión de datos para el proceso de mejora continua y calidad en la información.

CONCLUSIONES

La mayoría de la información generada por la entidad está disponible para el público y brinda un alto grado de interacción con el usuario. El sitio Web está diseñado con una interfaz de usuario simple, de intuitivo funcionamiento y portable para teléfonos celulares y tabletas. Con la implementación de aplicaciones Web se permite acceder al catálogo de terremotos, que incluye datos sobre la fuente, estaciones sismológicas, terremotos perceptibles, entre otros. Otras aplicaciones incluye el seguimiento de actividad sísmica anómala por medio de estadísticas diarias y gráficos de energía liberada. Se permite además el seguimiento del campo magnético y el nivel del mar por medio del acceso en tiempo real de estaciones magnéticas y mareógrafos localizados en el Caribe.

La detección de anomalías sismológicas y geofísicas permite alertar a las autoridades de una posible ocurrencia de terremotos fuertes, al igual que poder confirmar la existencia de tsunamis. El desarrollo e implementación de las APK SismoCuba y Macrosísmica es de gran utilidad para disponer de una base de datos con los efectos causados por terremotos que son reportados por la población. La información coleccionada posibilita mejorar las normas sísmicas o códigos sismo-resistentes en nuestro país, al igual que implementar estrategias efectivas para la planificación urbana.

AGRADECIMIENTOS

Se reconoce la autoría de la Empresa DESOFT Santiago de Cuba por la APK SismoCuba, así como la autoría de la empresa GeoCuba Oriente por la APK Macrosísmica. También se reconoce el trabajo realizado por varios trabajadores de la Estación Central del Servicio Sismológico Nacional en la creación y revisión del catálogo de terremotos. A todos los colegas que aportaron sus ideas en el diseño del sitio Web.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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Ureña-Cámara, M. A., Nogueras, F. J., Lacasta, F. J. & Ariza-López, F. J. (2018). A method for checking the quality of geographic metadata based on ISO 19157. International Journal of Geographic Information Science, 33(1). https://doi.org/10.1080/13658816.2018.1515437