Servidor de Datos Científicos del Mar Menor


    El Servidor de Datos científicos del Mar Menor (SDC) es un sistema informático que recoge y pone a disposición de técnicos, científicos y público en general los datos obtenidos en campañas oceanográficas de monitorización de parámetros ambientales del Mar Menor. Los datos son recogidos por diferentes instituciones y se representan de diferentes formas mediante gráficos georreferenciados. Habitualmente un programa de monitorización comprende campañas de toma de datos en una serie de estaciones de muestreo fijas en las que se miden diferentes variables. Los datos son posteriormente interpolados y extrapolados para tanto horizontal como verticalmente para producir mapas. De los ficheros interpolados se pueden obtener mapas de cada variable a la profundidad deseada, se puede seleccionar una zona específica, producir gráficos de un subconjunto de datos, preparar animaciones de la evolución temporal de los valores según las fechas deseadas y otras muchas opciones que se explican posteriormente mediante videotutoriales.

    Por la naturalez pública de los datos del servidor cualquier usuario puede descargarlos y utilizarlos según sus necesidades. La misión del Servidor de Datos Científicos es proveer los datos obtenidos por las diferentes instituciones de una forma ordenada y sistemática para su posterior uso por los usuarios proporcionando la máxima interoperabilidad, disponible a través del enlace http://sdcmarmenor3557.cloudapp.net/marmenorapp que puede enlazarse libremente desde cualquier página web.

    El servidor está basado en los protocolos de Unidata - UCAR (University Corporation for Atmospheric (and Earth) Research - UCAR, NSF- EEUU) - y Open Geospatial Consortium (OGC). Utiliza un servidor THREDDS (Thematic Real-time Environmental Distributed Data Services - TDS) que es un sistema para compartir datos ambientales catalogados a través de OPeNDAP. TDS es 100% Java, de código abierto y se ejecuta como una aplicación de servidor web Tomcat. Las capacidades de servicio de datos TDS se construyen sobre la biblioteca netCDF-Java / CDM de Unidata. El modelo de datos MDL combina los modelos de datos NetCDF-3, DAP2 y HDF5, en lo que se denomina el Modelo de Datos Común (CDM). Tiene una arquitectura "I/O Service Provider" conectable que le permite leer varios formatos de archivo en el CDM, incluyendo NetCDF, HDF5, GRIB, NEXRAD niveles 2 y 3, y otros, así como conjuntos de datos atendidos a través del protocolo OPeNDAP. A continuación, el TDS crea servicios de datos en la parte superior del MDL.


Estructura de los datos


Los datos están estructurados en cinco categorías o niveles (denominados con la letra L según la notación internacional):

Categorías en las que se encuentran estructurados los datos en el SDC.

Fig 1. Categorías en las que se encuentran estructurados los datos en el SDC.


Nivel L0 - Los datos Nivel L0 corresponden a los datos brutos proporcionados por la entidad que los ha obtenido y sus correspondientes metadatos (información sobre los datos). Están en formato csv y son accesibles para los investigadores que los han proporcionado y a quienes ellos autoricen expresamente.

Nivel L1 - Los datos L1 son los datos L0 tras un control de calidad (Quality Control - Quality Assurance, QC-QA) para eliminar errores en la toma de datos, valores anómalos o valores que no reúnen los requisitos informáticos necesarios. En este nivel los datos están organizados en carpetas según la institución que los ha suministrado y subcarpetas con la fecha de toma de muestras. Los ficheros están en formato NetCDF (conjunto de bibliotecas de software y formatos de datos autodescriptivos e independientes de la máquina que admiten la creación, acceso y uso compartido de datos científicos, fue desarrollado y está mantenido por Unidata). En este nivel los datos están asequibles bajo solicitud de palabra clave de acceso.

Nivel L2 – Los datos Nivel L2 son los datos ya interpolados que quedan registrado en el servidor. Son los ficheros NetCDF que utiliza el servidor para elaborar los mapas. Los datos nivel L2 pueden descargarse pero el usuario debe disponer de las herramientas informática para su lectura. Estos datos L2 están disponibles en abierto mediante THREDDS (Thematic Real-time Environmental Distributed Data Services - TDS), un sistema para compartir datos ambientales catalogados a través de OPeNDAP. Cualquier usuario puede descargar estos datos sin suscripción, pero ha de disponer de sus propias herramientas para la lectura de los ficheros que se suministran tanto en NetCDF como en ASCII.

Nivel L3 – Los datos Nivel L3 son los correspondientes a los mapas elaborados por el servidor que cada usuario puede configurar según sus necesidades en el visor de las diferentes variables, cuyo acceso se realiza a través de la pestaña “ver mapas” del SDC del Mar Menor. Están disponibles como WPS - Web Map Service (nc)WPS - que pueden leerse en cualquier SIG (tal y como requiere la directiva europea INSPIRE). Los mapas se han elaborado mediante interpolación lineal y radial de los datos obtenidos en la mar.

Nivel L4 – el nivel 4 de datos corresponde a productos derivados a partir de los datos L2 con un tratamiento específico, como pueda ser, por ejemplo, en el valor medio de cada variable para toda la laguna. Estos valores medios se muestran mediante gráficos de series temporales, gráficos comparativos entre años, etc.
En la pestaña “Obtener Datos” están disponibles los datos nivel L1 y L2 en formato .nc (NetCDF) ordenados por variables. Los datos L4 pueden descargarse desde esta misma pestaña en formato .csv.


Variables ambientales registradas


En la pestaña “Ver mapas” están disponibles los mapas dinámicos de cada variable. En la actualidad, las variables ambientales incluidas en esta versión del servidor son:

                            Referencias:
                                    * Tyler, J.E. 1968. The Secchi disk. Limnology and Oceanography, 13(1):1-6.
                                    * Preisendorfer, R.W. 1986. Secchi disk science: Visual optics of natural waters. Limnology and Oceanography, 31(5):909-926.





Toma de datos en la mar


Instrumentación

    Cada parámetro se ha registrado con un instrumento diferente. Habitualmente cuando se habla de parámetros CTD se refiere a salinidad (medida mediante la conductividad), temperatura y profundidad (medida mediante un sensor de presión) por sus siglas en inglés (Conductivity, Temperature, Depth - CTD), pero habitualmente se instalan también otros sensores para medir los demás parámetros. De esta forma se obtienen perfiles verticales de medidas de todos ellos. Estos valores son los que luego se interpolan en 3D para obtener la nube de puntos para verlas a través de visualizador de datos. Así se pueden ver mapas de cada parámetro a diferentes profundidades.

    En el caso de la transparencia, como sólo se obtiene una medida en la columna de agua, únicamente se puede representar un mapa en 2D para cada fecha.

Distribución espacio temporal de las muestras

    Dependiendo del programa de monitorización de que se trate se han establecido un número de estaciones de muestreo diferente con distribución espacial también diferente. Los mapas interpolados se hacen a partir de todos los puntos disponibles para una fecha determinada, independientemente del muestreador.
Los datos de las variables recogidas hasta la fecha se basan en los registros de perfiles verticales en, al menos, 12 puntos distribuidos de forma que proporcionan una relación calidad de datos/esfuerzo invertido adecuada para la obtención de los mapas.

    El mapa (Figura 2) de las estaciones utilizadas para la medida del disco de secchi por la Oficina de Impulso Socioeconómico del Medio Ambiente (OISMA) y por el Servicio de Pesca, ambos de la Comunidad Autónoma de Murcia, muestran a la izquierda y derecha respectivamente en la siguiente figura. Los valores de las coordenadas de las estaciones de muestreo se proporcionan en la tabla 1.

Izquierda: Estaciones utilizadas para la medida del disco de secchi (OISMA). Derecha: Estaciones usadas por el Servicio de Pesca.as para la medida del disco de secchi por la Oficina de Impulso Socioeconómico del Medio Ambiente (OISMA) y por el Servicio de Pesca
Fig.2 Izquierda: Estaciones utilizadas para la medida del disco de secchi (OISMA). Derecha: Estaciones usadas por el Servicio de Pesca.


Tabla 1. Coordenadas de las estaciones utilizadas por OISMA y el Servicio de Pesca

OISMA
SERVICIO DE PESCA
LATITUD LONGITUD
LATITUD LONGITUD
37.651871 -0.741864
37.651800 -0.728883
37.655617 -0.774880
37.659833 -0.781967
37.667078 -0.752478
37.666817 -0.809683
37.683401 -0.803349
37.687350 -0.783783
37.699264 -0.783250
37.694517 -0.810400
37.704636 -0.822015
37.710417 -0.778383
37.709368 -0.780510
37.718000 -0.839783
37.722337 -0.750185
37.740450 -0.727117
37.722804 -0.830332
37.748233 -0.749617
37.742779 -0.831156
37.760617 -0.807800
37.763726 -0.781054
37.761783 -0.783550
37.792327 -0.783435
37.811800 -0.784483

 





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