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escuela de agricultura de la region tropical homeda - Earth

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ESCUELA DE AGRICULTURA DE LA<br />

REGION TROPICAL HOMEDA<br />

LA RECOLECCION Y PROCESAMIENTO DE INFORMACION<br />

AGROMETEOROLOGICA REGISTRADA CON EQUIPO AUTOMATIZADO:<br />

PROBLEMATICA Y ALTERNATIVAS DE SOLUCION<br />

VICTOR RAFAEL MENDOZA MARTINEZ<br />

Trabajo <strong>de</strong> graduación presentado como requisito parcial<br />

para optar al título <strong>de</strong> Ingeniero Agrónomo<br />

con grado <strong>de</strong> Licenciado<br />

Guácimo, Costa Rica<br />

Diciembre, 1993<br />

ii


Trabajo <strong>de</strong> graduación sometido a <strong>la</strong> Escue<strong>la</strong> <strong>de</strong> Agricultura <strong>de</strong><br />

<strong>la</strong> Región Tropical Húmeda como requisito parcial para optar al<br />

título <strong>de</strong> Ingeniero Agrónomo con el grado <strong>de</strong> Licenciado<br />

Diciembre 1993<br />

i


DEDICATORIA<br />

- A mis padres Balbina y Salomón.<br />

- A mis hermanos Elias, René, Rosy, Salomón, y Juan Carlos.<br />

- A todos los agricultores <strong>de</strong> Centro América.<br />

ii


AGRADECIMIENTOS<br />

- A Dios por <strong>la</strong> bendición <strong>de</strong> tener <strong>la</strong> vida.<br />

- A <strong>la</strong> Agencia para el Desarrollo Internacional <strong>de</strong> los Estados<br />

Unidos (AID) por apoyar financieramente mi carrera.<br />

- A Standard Fruit <strong>de</strong> Honduras S. A. por darme <strong>la</strong> oportunidad<br />

<strong>de</strong> hacer este trabajo con ellos.<br />

- A David L. Ashby Ph.D. por su apoyo y supervisión en el<br />

<strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong>l trabajo.<br />

- A los ingenieros Azael López y Leonel Castillo por su ayuda en<br />

el conocimiento <strong>de</strong> <strong>la</strong> zona y <strong>de</strong> los equipos.<br />

- A Rodolfo Zaldivar por su invaluable ayuda en el uso <strong>de</strong> los<br />

equipos <strong>de</strong> cómputo.<br />

- Al Ol<strong>de</strong>mar López M. Sc. por sus valiosas enseñanzas sobre<br />

programación y sistemas <strong>de</strong> información.<br />

- Al pueblo costarricense por su amistad.<br />

iii


RESUMEN<br />

Con el avance <strong>de</strong> <strong>la</strong> tecnología electrónica se han<br />

<strong>de</strong>sarrol<strong>la</strong>do sistemas automatizados para el registro <strong>de</strong><br />

variables agrometeorológicas. Ellos tienen <strong>la</strong> ventaja <strong>de</strong><br />

recolectar gran<strong>de</strong>s cantida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> información; sin embargo<br />

muchas veces el usuario enfrenta problemas en cuanto al<br />

procesamiento e interpretación <strong>de</strong> <strong>la</strong> información recolectada.<br />

El objetivo <strong>de</strong> este trabajo fue el <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> un sistema<br />

<strong>de</strong> procesamiento <strong>de</strong> información agrometeorológica <strong>de</strong> <strong>la</strong>s fincas<br />

bananeras <strong>de</strong> <strong>la</strong> Standard Fruit <strong>de</strong> Honduras, registrada con<br />

equipos automatizados, con el fin <strong>de</strong> generar información útil y <strong>de</strong><br />

fácil comprensión para el usuario y para calcu<strong>la</strong>r el déficit <strong>de</strong><br />

presión <strong>de</strong> vapor (DPV) e índice <strong>de</strong> estrés <strong>de</strong> cultivo (IEC).<br />

Este trabajo se <strong>de</strong>sarrolló en siete estaciones<br />

meteorológicas automatizadas <strong>de</strong> <strong>la</strong> Standard Fruit <strong>de</strong> Honduras<br />

S.A. Estas estaciones están localizadas en <strong>la</strong>s fincas bananeras <strong>de</strong><br />

<strong>la</strong> empresa, en <strong>la</strong>s comunida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> Coyoles Central, O<strong>la</strong>nchito,<br />

Isletas y El Progreso, todas en <strong>la</strong> costa norte <strong>de</strong> Honduras.<br />

Los equipos son marca Campbell Scientific, completamente<br />

programables, que registran información <strong>de</strong> un gran número <strong>de</strong><br />

sensores electrónicos y pue<strong>de</strong>n conectarse a microcomputadoras<br />

y otros equipos.<br />

Las estaciones registran cada diez segundos, <strong>la</strong> temperatura y<br />

humedad re<strong>la</strong>tiva <strong>de</strong>l aire, <strong>la</strong> velocidad y <strong>la</strong> dirección <strong>de</strong>l<br />

viento, <strong>la</strong> precipitación total y su intensidad, <strong>la</strong> radiación<br />

so<strong>la</strong>r total, <strong>la</strong> evaporación, <strong>la</strong> temperatura y <strong>la</strong> humedad <strong>de</strong>l<br />

fol<strong>la</strong>je y <strong>la</strong> temperatura, y <strong>la</strong> humedad <strong>de</strong>l suelo.<br />

El problema consistió en que los equipos generaban una<br />

cantidad enorme <strong>de</strong> datos que no podía ser utilizada<br />

<strong>de</strong>bidamente, ya que el software <strong>de</strong> procesamiento <strong>de</strong> información<br />

no era el más a<strong>de</strong>cuado, causa i<strong>de</strong>ntificada en este trabajo.<br />

A<strong>de</strong>más <strong>de</strong> esto, se i<strong>de</strong>ntificaron errores en <strong>la</strong> programación <strong>de</strong><br />

los equipos. La solución fue <strong>la</strong> corrección <strong>de</strong> los errores <strong>de</strong>l<br />

los programas ejecutados por los equipos, y <strong>la</strong> e<strong>la</strong>boración <strong>de</strong> un<br />

sistema <strong>de</strong> administración <strong>de</strong> base <strong>de</strong> datos computadorizado<br />

i<strong>de</strong>ado por el autor. Este sistema fue <strong>de</strong>sarrol<strong>la</strong>do para<br />

computadoras personales IBM usando el lenguaje <strong>de</strong> programación<br />

FOXPRO. Realiza tareas que van <strong>de</strong>s<strong>de</strong> el registro <strong>de</strong> <strong>la</strong><br />

información almacenada en <strong>la</strong>s estaciones, hasta <strong>la</strong> generación <strong>de</strong><br />

diversos tipos <strong>de</strong> informes; a<strong>de</strong>más incluye funciones para el<br />

cálculo DPV e IEC.<br />

Po<strong>de</strong>mos concluir que el sistema <strong>de</strong> base <strong>de</strong> datos<br />

establecido resultó muy eficiente para el manejo <strong>de</strong><br />

información agrometeorológica registrada con equipos<br />

automatizados y ha facilitado el cálculo <strong>de</strong> índices que el<br />

sistema anterior no permitía hacer.<br />

iv


CONTENIDO<br />

INTRODUCCION...................................... 1<br />

OBJETIVOS......................................... 6<br />

DESCRIPCION DE LA EMPRESA. ........................... 7<br />

ANTECEDENTES...................................... 8<br />

DESCRIPCION DE LAS ESTACIONES....................... 12<br />

SOFTWARE DE APOYO PARA LOS EQUIPOS................... 19<br />

LA PROBLEMATICA INICIAL. . . . . ....................... 22<br />

EL MANEJO DE LAS ESTACIONES......................... 23<br />

EL MANEJO DE LA INFORMACION. ........................ 23<br />

SOLUCIONES PLANTEADAS Y EJECUTADAS.................... 29<br />

LA DEPURACION DE LOS DATOS Y LA GENERACION DE REPORTES.... 32<br />

LOS ERRORES DE PROGRAMACION EN LOS EQUIPOS. ............ 36<br />

DESARROLLO DEL SISTEMA DE BASE DE DATOS............... 37<br />

OBTENCION DE LA INFORMACION DESDE DISCOS FLEXIBLES....... 40<br />

LAS BUSQUEDAS..................................... 42<br />

LA EDICION Y ENTRADA MANUAL DE DATOS................... 44<br />

LA GENERACION DE REPORTES........................... 46<br />

OTRAS OPCIONES DEL SISTEMA........................... 47<br />

LA CAPACITACION DEL PERSONAL......................... 47<br />

CONSIDERACIONES GENERALES DE LA OPERACION DEL SISTEMA.... 47<br />

CONCLUSIONES...................................... 48<br />

APENDICE A Muestras <strong>de</strong> los reportes generados por <strong>la</strong>s<br />

estaciones meteorológicas automatizadas........ 49<br />

v


APENDICE B Estructura <strong>de</strong> <strong>la</strong>s estaciones meteorológicas<br />

automatizadas y <strong>de</strong>l sistema <strong>de</strong> base <strong>de</strong> datos<br />

diseñado para manejar <strong>la</strong> información............. 54<br />

APENDICE C Programa general ejecutado por <strong>la</strong>s estaciones<br />

meteorológicas para hacer el registro <strong>de</strong> <strong>la</strong><br />

información...................................... 57<br />

APENDICE D Programa para el manejo <strong>de</strong> información agro-<br />

meteorológica escrito en el lenguaje FOXPRO..... 100<br />

BIBLIOGRAFIA............................................. 266<br />

vi


LISTA DE CUADROS<br />

CUADRO 1. Número <strong>de</strong> sensores utilizados en cada una <strong>de</strong> <strong>la</strong>s<br />

estaciones agrometeorológicas automatizadas......... 18<br />

CUADRO 2. Letras iniciales para nombrar los archivos <strong>de</strong><br />

datos generados en cada estación meteorológica...... 24<br />

CUADRO 3. Eventos meteorológicos especiales medidos y sus<br />

I<strong>de</strong>ntificadores.................................... 31<br />

LISTA DE FIGURAS<br />

Figura 1. Localización <strong>de</strong> <strong>la</strong>s estaciones meteorológicas<br />

automatizadas........................................ 10<br />

Figura 2. Esquema <strong>de</strong> <strong>la</strong> problemática generada por <strong>la</strong>s<br />

estaciones meteorológicas y <strong>la</strong> solución<br />

<strong>de</strong>sarrol<strong>la</strong>da......................................... 39<br />

vii


INTRODUCCION<br />

En Honduras <strong>la</strong> producción <strong>de</strong> banano es una actividad a gran<br />

esca<strong>la</strong> y altamente intensificada. Por estas razones <strong>la</strong><br />

actividad constituye una <strong>de</strong> <strong>la</strong>s fuentes <strong>de</strong> ingreso <strong>de</strong> divisas más<br />

importantes para el país. La necesidad <strong>de</strong> sostener técnica y<br />

económicamente <strong>la</strong> actividad justifican <strong>la</strong>s continuas<br />

investigaciones tendientes a <strong>la</strong> búsqueda <strong>de</strong> alternativas que<br />

permitan conseguir altos rendimientos.<br />

Entre los elementos más importantes por consi<strong>de</strong>rar<br />

<strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> <strong>la</strong>s investigaciones están <strong>la</strong>s condiciones<br />

meteorológicas. El<strong>la</strong>s afectan directamente el crecimiento <strong>de</strong> <strong>la</strong>s<br />

p<strong>la</strong>ntas y <strong>de</strong>terminan <strong>la</strong>s condiciones <strong>de</strong>l medio que <strong>la</strong>s ro<strong>de</strong>a.<br />

El comportamiento <strong>de</strong> insectos p<strong>la</strong>ga, insectos benéficos,<br />

enfermeda<strong>de</strong>s y otros elementos c<strong>la</strong>ves en <strong>la</strong> producción también<br />

está <strong>de</strong>terminado por <strong>la</strong>s condiciones que el medio presenta.<br />

Una <strong>de</strong> <strong>la</strong>s vías para el conocimiento <strong>de</strong> <strong>la</strong>s condiciones<br />

meteorológicas <strong>de</strong> un sitio es el registro constante <strong>de</strong><br />

información. En una estación meteorológica <strong>de</strong> una finca bananera,<br />

los datos que comúnmente se registran a diario son temperaturas<br />

ambientales máxima y mínima; precipitación y evaporación. En<br />

estaciones más especializadas, como <strong>la</strong>s <strong>de</strong> los servicios<br />

nacionales <strong>de</strong> meteorología, se registran datos correspondientes a<br />

humedad re<strong>la</strong>tiva, velocidad y dirección <strong>de</strong>l<br />

1


viento, radiación so<strong>la</strong>r, nubosidad y presión atmosférica<br />

(Gómez 1987). Esta información también es <strong>de</strong> mucha utilidad en<br />

<strong>la</strong> <strong>agricultura</strong> pero tiene sus inconvenientes <strong>de</strong>bido al costo <strong>de</strong>l<br />

instrumental que se utiliza y a que <strong>la</strong>s áreas que cubren son<br />

generalmente <strong>de</strong>masiado extensas.<br />

Existen diferentes metodologías para el registro <strong>de</strong><br />

información meteorológica <strong>de</strong>pendiendo <strong>de</strong>l uso que se le vaya dar.<br />

La información útil en <strong>agricultura</strong> generalmente se obtiene <strong>de</strong><br />

instrumentos mecánicos. El funcionamiento <strong>de</strong> este tipo <strong>de</strong><br />

instrumentos está basado en <strong>la</strong>s alteraciones que un fenómeno<br />

ambiental externo causa sobre un elemento sensible <strong>de</strong>l<br />

instrumento. Por ejemplo, <strong>la</strong>s variaciones <strong>de</strong> temperatura di<strong>la</strong>tan<br />

o contraen una columna <strong>de</strong> mercurio en un termómetro.<br />

La condición <strong>de</strong>l fenómeno medido generalmente se representa en una<br />

esca<strong>la</strong> o en una gráfica, <strong>la</strong> lectura <strong>de</strong> <strong>la</strong> información se hace<br />

visualmente y el registro <strong>de</strong> los datos se hace a mano. Esta<br />

metodología presenta limitantes en cuanto a <strong>la</strong> precisión,<br />

<strong>la</strong> cantidad y el tipo <strong>de</strong> información que pue<strong>de</strong> ser registrada.<br />

La tecnología electrónica ha <strong>de</strong>sarrol<strong>la</strong>do sensores cuyo<br />

funcionamiento se basa en cambios eléctricos <strong>de</strong> algunos<br />

elementos ante el estado <strong>de</strong> un <strong>de</strong>terminado factor <strong>de</strong>l medio a<br />

su alre<strong>de</strong>dor. Volviendo al caso <strong>de</strong> <strong>la</strong> medición <strong>de</strong> <strong>la</strong><br />

temperatura, un termómetro electrónico consta <strong>de</strong> un elemento<br />

sensible l<strong>la</strong>mado termistor, este elemento tiene <strong>la</strong> propiedad <strong>de</strong><br />

modificar su conductividad eléctrica con los cambios <strong>de</strong><br />

temperatura que en su alre<strong>de</strong>dor se presenten. Los cambios que<br />

2


se llevan a cabo en el elemento sensor son luego procesados<br />

por una serie <strong>de</strong> arreglos electrónicos <strong>de</strong>ntro o fuera <strong>de</strong>l<br />

instrumento, obteniendo como resultado final <strong>la</strong> temperatura<br />

<strong>de</strong>l medio; <strong>la</strong> cual pue<strong>de</strong> ser leída en una pantal<strong>la</strong> o<br />

almacenada para que el usuario <strong>la</strong> lea en el momento que lo<br />

<strong>de</strong>see.<br />

Debido al costo <strong>de</strong> mano <strong>de</strong> obra y a otras dificulta<strong>de</strong>s<br />

logísticas que implica el registro periódico <strong>de</strong> información en<br />

una estación que cuenta con muchos instrumentos mecánicos o<br />

electrónicos ais<strong>la</strong>dos, en muchos casos es necesaria <strong>la</strong><br />

automatización <strong>de</strong> estas estaciones.<br />

Para que una estación meteorológica pueda ser<br />

consi<strong>de</strong>rada como automatizada, a<strong>de</strong>más <strong>de</strong> los sensores<br />

electrónicos, necesita <strong>de</strong> un sistema que pueda contro<strong>la</strong>r el<br />

funcionamiento <strong>de</strong> estos sensores, que coordine <strong>la</strong> ejecución <strong>de</strong><br />

sus tareas, que controle el intervalo <strong>de</strong> tiempo en que cada<br />

sensor hace sus mediciones, que cuente con un subsistema <strong>de</strong><br />

almacenamiento <strong>de</strong> información, un subsistema <strong>de</strong> <strong>de</strong>tección y<br />

corrección <strong>de</strong> errores y con <strong>la</strong>s posibilida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> comunicarse<br />

con el usuario y con otros equipos. Un sistema <strong>de</strong> éstos<br />

también <strong>de</strong>be ser flexible en cuanto a <strong>la</strong> <strong>de</strong>terminación <strong>de</strong> <strong>la</strong>s<br />

variables meteorológicas que el usuario <strong>de</strong>sea registrar y<br />

<strong>de</strong>bería requerir <strong>de</strong> un mantenimiento mínimo. En el mercado ya<br />

existen equipos <strong>de</strong> costo razonable que cumplen con <strong>la</strong> mayoría<br />

<strong>de</strong> estas características.<br />

3


La necesidad <strong>de</strong> incluir factores meteorológicos como<br />

variables <strong>de</strong> estudio en diferentes proyectos <strong>de</strong> investigación<br />

agropecuaria justifica <strong>la</strong> adquisición <strong>de</strong> equipos <strong>de</strong> esta<br />

naturaleza en fincas gran<strong>de</strong>s. A<strong>de</strong>más <strong>de</strong> su utilidad en <strong>la</strong>s<br />

activida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> investigación, <strong>la</strong> información agrometeorológica<br />

que pue<strong>de</strong> ser obtenida mediante este tipo <strong>de</strong> equipos es útil en<br />

<strong>la</strong> p<strong>la</strong>nificación <strong>de</strong> activida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> irrigación, en <strong>la</strong><br />

<strong>de</strong>terminación <strong>de</strong> niveles <strong>de</strong> daño económico <strong>de</strong> p<strong>la</strong>gas y<br />

enfermeda<strong>de</strong>s y en <strong>la</strong> p<strong>la</strong>nificación <strong>de</strong> aplicaciones <strong>de</strong><br />

fertilizantes y p<strong>la</strong>guicidas, entre otras.<br />

La información que pue<strong>de</strong> ser registrada en los equipos<br />

automatizados, <strong>de</strong>pendiendo <strong>de</strong>l tipo y cantidad <strong>de</strong> sensores con que<br />

cuente, es muy diversa y muy precisa; pero también <strong>la</strong> cantidad<br />

<strong>de</strong> datos pue<strong>de</strong> llegar a ser muy gran<strong>de</strong>, <strong>de</strong>pendiendo <strong>de</strong>l número<br />

<strong>de</strong> variables registradas. Esta gran cantidad <strong>de</strong> datos muchas<br />

veces causa problemas, <strong>de</strong>bido a que generalmente<br />

no se cuenta con medios idóneos para procesarlos y almacenarlos<br />

a<strong>de</strong>cuadamente. Si esto suce<strong>de</strong>, <strong>la</strong> información recolectada se<br />

vuelve, en gran medida, inútil y se cae en <strong>la</strong> subutilización <strong>de</strong><br />

los equipos.<br />

Las empresas agríco<strong>la</strong>s transnacionales, dadas sus<br />

necesida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> producción e investigación, son el tipo <strong>de</strong><br />

empresa que normalmente tienen <strong>la</strong>s facilida<strong>de</strong>s para <strong>la</strong><br />

adquisición <strong>de</strong> este tipo <strong>de</strong> equipos. Standard Fruit <strong>de</strong><br />

Honduras S.A. ha sido una <strong>de</strong> <strong>la</strong>s empresas ha tomado <strong>la</strong><br />

4


iniciativa, al adquirir e insta<strong>la</strong>r estaciones automatizadas en<br />

sus fincas. Para familiarizarse con <strong>la</strong> problemática generada por<br />

<strong>la</strong> gran cantidad <strong>de</strong> información agrometeorológica registrada con<br />

este tipo <strong>de</strong> equipos, se realizó un trabajo el Departamento <strong>de</strong><br />

Investigaciones Tropicales <strong>de</strong> Standard Fruit<br />

<strong>de</strong> Honduras S.A. Dicho trabajo se hizo bajo <strong>la</strong> supervisión <strong>de</strong>l<br />

doctor David L. Ashby. y compren<strong>de</strong> <strong>la</strong> a<strong>de</strong>cuación y afinamiento<br />

<strong>de</strong> un sistema <strong>de</strong> recolección <strong>de</strong> información agrometeorológica<br />

en estaciones automatizadas ya establecidas y el <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong><br />

un sistema <strong>de</strong> procesamiento y manejo <strong>de</strong> automatizado para<br />

dicha información.<br />

5


OBJETIVOS<br />

1. Familiarizarse con el sistema <strong>de</strong> recolección <strong>de</strong> información<br />

agrometeorológica usado por Standard Fruit <strong>de</strong> Honduras S.A.<br />

2. Organizar <strong>la</strong> información agrometeorológica que había sido<br />

recolectada durante años mediante varias estaciones automatizadas<br />

insta<strong>la</strong>das en <strong>la</strong>s fincas <strong>de</strong> <strong>la</strong> empresa.<br />

3. A<strong>de</strong>cuar cada una <strong>de</strong> <strong>la</strong>s estaciones para que registren<br />

so<strong>la</strong>mente <strong>la</strong> información necesaria y en forma or<strong>de</strong>nada.<br />

3. Desarrol<strong>la</strong>r un sistema <strong>de</strong> procesamiento computadorizado,<br />

amigable con el usuario, que permitiera <strong>la</strong> <strong>de</strong>puración <strong>de</strong> <strong>la</strong><br />

información, su almacenamiento seguro y or<strong>de</strong>nado y <strong>la</strong> generación<br />

<strong>de</strong> informes con formatos sencillos y fáciles <strong>de</strong> enten<strong>de</strong>r, tanto<br />

por técnicos como por ingenieros y personas con grados académicos<br />

mas elevados.<br />

4. Incorporar al sistema <strong>de</strong> procesamiento una vía fácil para<br />

el cálculo <strong>de</strong>l déficit <strong>de</strong> presión <strong>de</strong> vapor e índice <strong>de</strong> estrés<br />

<strong>de</strong> cultivo.<br />

6


DESCRIPCION DE LA EMPRESA<br />

Standard Fruit <strong>de</strong> Honduras S.A. es una empresa<br />

transnacional perteneciente al grupo Dole Fruit Fresh<br />

International, <strong>de</strong>dicada a <strong>la</strong> producción <strong>de</strong> frutas <strong>tropical</strong>es,<br />

principalmente banano y piña, en <strong>la</strong> zona norte <strong>de</strong> Honduras. El<br />

centro <strong>de</strong> operaciones <strong>de</strong> <strong>la</strong> empresa se encuentra en <strong>la</strong> ciudad <strong>de</strong><br />

La Ceiba, <strong>de</strong>partamento <strong>de</strong> Atlántida, Honduras. Sus fincas <strong>de</strong><br />

producción <strong>de</strong> banano se encuentran en <strong>la</strong>s localida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> Coyoles<br />

Central, O<strong>la</strong>nchito e Isletas en el Valle <strong>de</strong>l Aguan. También<br />

cuenta con algunas pequeñas fincas en el municipio <strong>de</strong>l Progreso en<br />

el valle <strong>de</strong> Su<strong>la</strong> don<strong>de</strong> opera principalmente como<br />

comercializadora <strong>de</strong>l banano producido por productores<br />

in<strong>de</strong>pendientes. Las fincas <strong>de</strong> producción <strong>de</strong> pina se encuentran en<br />

<strong>la</strong> comunidad <strong>de</strong> Montecristo a unos 20 Km <strong>de</strong> <strong>la</strong> Ceiba.<br />

Adicionalmente, en esta zona <strong>la</strong> empresa cuenta con fincas<br />

<strong>de</strong>dicadas a <strong>la</strong> producción <strong>de</strong> toronja.<br />

El Departamento <strong>de</strong> Investigaciones Tropicales tiene su<br />

se<strong>de</strong> en <strong>la</strong> Ceiba, y está dirigido por el doctor Jorge<br />

González. Los diferentes proyectos <strong>de</strong> investigación están<br />

localizados, en su mayoría, en <strong>la</strong>s fincas <strong>de</strong> Coyoles Central.<br />

Otros proyectos se encuentran localizados en <strong>la</strong>s fincas ubicadas<br />

en <strong>la</strong> comunidad <strong>de</strong> Isletas.<br />

7


ANTECEDENTES<br />

El registro <strong>de</strong> información meteorológica en <strong>la</strong>s fincas siempre ha<br />

sido una <strong>de</strong> <strong>la</strong>s activida<strong>de</strong>s realizadas por el Departamento <strong>de</strong><br />

Investigaciones Tropicales. Tradicionalmente, esta<br />

actividad se ha hecho diariamente usando instrumentos mecánicos.<br />

Los únicos datos registrados han sido temperaturas máximas y<br />

mínimas, precipitación y evaporación.<br />

Con el fin <strong>de</strong> registrar algunos otros datos en <strong>la</strong> finca<br />

Palo Ver<strong>de</strong> B, en Coyoles Central, <strong>la</strong> empresa adquirió en<br />

1980 una estación <strong>de</strong> registro automatizada. Esta estación<br />

registraba cada hora <strong>la</strong> temperaturas promedio, máxima, y<br />

mínima; <strong>la</strong> radiación so<strong>la</strong>r fotosintética; <strong>la</strong> velocidad y <strong>la</strong><br />

dirección <strong>de</strong>l viento y <strong>la</strong> precipitación; durante unos tres<br />

años dicha estación estuvo registrando información pero luego,<br />

por problemas técnicos, <strong>de</strong>jó <strong>de</strong> funcionar.<br />

A mediados <strong>de</strong> 1991 y a principio <strong>de</strong> 1992, <strong>la</strong> empresa<br />

adquirió un total <strong>de</strong> siete equipos <strong>de</strong> registro automatizados<br />

<strong>de</strong> <strong>la</strong> firma Campbell Scientific. Dichos equipos fueron<br />

insta<strong>la</strong>dos en <strong>la</strong>s siguientes fincas bananeras; en el valle <strong>de</strong>l Aguan,<br />

en el municipio <strong>de</strong> Coyoles Central, en <strong>la</strong>s fincas Naranjo A y<br />

Trojas B; en el municipio <strong>de</strong> Isletas, en <strong>la</strong> finca Guanacaste A; en<br />

el municipio <strong>de</strong> O<strong>la</strong>nchito en <strong>la</strong>s fincas Barimasa y Tepusteca. En<br />

el valle <strong>de</strong> Su<strong>la</strong>, en <strong>la</strong> comunidad <strong>de</strong><br />

Agua B<strong>la</strong>nca municipio <strong>de</strong>l Progreso y <strong>la</strong> última en <strong>la</strong>s fincas<br />

8


<strong>de</strong> producción <strong>de</strong> piña en <strong>la</strong> comunidad <strong>de</strong> Montecristo (fig. 1).<br />

Los equipos fueron programados para hacer lectura <strong>de</strong> los<br />

sensores cada diez segundos y procesar <strong>la</strong> información obtenida<br />

<strong>de</strong> esas lecturas cada hora y cada 24 horas; el resultado <strong>de</strong><br />

este proceso es el almacenamiento final <strong>de</strong> <strong>la</strong>s siguientes<br />

variables.<br />

- Día juliano<br />

- Hora<br />

- Humedad re<strong>la</strong>tiva<br />

- Temperatura promedio en °C<br />

- Temperatura máxima en °C<br />

- Hora <strong>de</strong> temperatura máxima<br />

- Temperatura mínima en °C<br />

- Hora <strong>de</strong> temperatura mínima<br />

- Máxima velocidad <strong>de</strong>l viento en m/s<br />

- Hora <strong>de</strong> máxima velocidad <strong>de</strong>l viento<br />

- Promedio <strong>de</strong> <strong>la</strong> velocidad <strong>de</strong>l viento en m/s<br />

- Dirección <strong>de</strong>l viento promedio en grados (Norte = 0°)<br />

- Desviación estándar <strong>de</strong> <strong>la</strong> dirección <strong>de</strong>l viento<br />

- Radiación so<strong>la</strong>r en MJ/m2<br />

- Precipitación en mm<br />

- Recorrido total <strong>de</strong> viento en Km<br />

9


- Temperatura <strong>de</strong>l suelo en °C<br />

- Humedad <strong>de</strong>l suelo a 15 cm en bars<br />

- Humedad <strong>de</strong>l suelo a 45 cm en bars<br />

- Número <strong>de</strong> horas con temperatura superior a 36 °C<br />

- Evaporación en mm<br />

10


- Temperatura <strong>de</strong>l suelo en °C<br />

- Humedad <strong>de</strong>l suelo a 15 cm en bars<br />

- Humedad <strong>de</strong>l suelo a 45 cm en bars<br />

- Número <strong>de</strong> horas con temperatura superior a 36 °C<br />

- Evaporación en mm<br />

A<strong>de</strong>más todas <strong>la</strong>s estaciones están programadas para registrar<br />

datos <strong>de</strong> acuerdo con los siguientes parámetros especiales:<br />

- Temperaturas superiores a 38 °C, en el caso <strong>de</strong> <strong>la</strong> estación<br />

en Montecristo, el registro se hace para temperaturas<br />

superiores a 33 °C.<br />

- Temperaturas inferiores a 13 °C, en el caso <strong>de</strong> Montecristo<br />

el registro se hace con temperaturas inferiores a 16 °C.<br />

- Velocida<strong>de</strong>s <strong>de</strong>l viento superiores a 11,25 m/s<br />

Precipitación cada 15 minutos so<strong>la</strong>mente si esta es<br />

<strong>de</strong>tectada.<br />

- Humedad <strong>de</strong>l suelo cada seis horas.<br />

- Resistencia <strong>de</strong> los sensores <strong>de</strong> humedad <strong>de</strong>l suelo cada seis<br />

horas.<br />

11


La estación insta<strong>la</strong>da en Naranjo A a<strong>de</strong>más <strong>de</strong> lo<br />

anterior, está programada para que entre <strong>la</strong>s 11:00 am y <strong>la</strong>s<br />

2:00 pm registre, a intervalos <strong>de</strong> quince minutos, <strong>la</strong>s<br />

variables utilizadas para el cálculo <strong>de</strong> índice <strong>de</strong> estrés <strong>de</strong><br />

cultivo. Estas son <strong>la</strong>s siguientes:<br />

- Día juliano<br />

- Hora<br />

- Radiación so<strong>la</strong>r total en MJ/m 2<br />

- Temperatura promedio en °C<br />

- Temperatura máxima en °C<br />

- Temperatura mínima en °C<br />

- Humedad re<strong>la</strong>tiva promedio<br />

- Humedad re<strong>la</strong>tiva máxima<br />

- Humedad re<strong>la</strong>tiva mínima<br />

- Temperatura promedio <strong>de</strong>l fol<strong>la</strong>je en °C<br />

- Temperatura máxima <strong>de</strong>l fol<strong>la</strong>je en °C<br />

- Temperatura mínima <strong>de</strong>l fol<strong>la</strong>je<br />

DESCRIPCION DE LAS ESTACIONES<br />

secciones:<br />

Cada una <strong>de</strong> <strong>la</strong>s estaciones consta <strong>de</strong> <strong>la</strong>s siguientes<br />

1. Un módulo electrónico mo<strong>de</strong>lo CRIO l<strong>la</strong>mado "datalogger". que es<br />

una pequeña computadora que consta <strong>de</strong> un microprocesador, un<br />

reloj, una sección <strong>de</strong> memoria <strong>de</strong> acceso aleatorio (Random<br />

12


Access Memory, RAM), una sección <strong>de</strong> memoria <strong>de</strong> solo lectura<br />

(Read-Only Memory, ROM), un puerto serial para recepción <strong>de</strong><br />

instrucciones y salida <strong>de</strong> datos y un sistema <strong>de</strong> control <strong>de</strong><br />

flujo <strong>de</strong> programas que consta <strong>de</strong> ocho puertos digitales y diez<br />

unida<strong>de</strong>s l<strong>la</strong>madas ban<strong>de</strong>ras "f<strong>la</strong>gs".<br />

2. Un tablero <strong>de</strong> conexiones; este tablero está conectado<br />

directamente al "datalogger" y sirve como una vía <strong>de</strong> en<strong>la</strong>ce<br />

entre los sensores y el "datalogger 11 . En el mismo se encuentra una<br />

serie <strong>de</strong> canales analógicos, digitales, <strong>de</strong> excitación, <strong>de</strong><br />

alimentación <strong>de</strong> corriente y <strong>de</strong> conexión a tierra que permiten el<br />

en<strong>la</strong>ce con diferentes sensores.<br />

3. Un tec<strong>la</strong>do; éste es una unidad in<strong>de</strong>pendiente <strong>de</strong>l "datalogger"<br />

y se pue<strong>de</strong> conectar a este por medio <strong>de</strong> un puerto serial. El<br />

tec<strong>la</strong>do se usa para <strong>la</strong> programación <strong>de</strong>l datalogger, para ver en<br />

tiempo real <strong>la</strong> información que se está registrando, para<br />

conectar o <strong>de</strong>sconectar internamente los sensores y para<br />

<strong>de</strong>scargar al "datalogger" los programas<br />

guardados en una unidad <strong>de</strong> almacenamiento.<br />

3. Una unidad <strong>de</strong> almacenamiento que consta <strong>de</strong> una unidad<br />

magnética dividida en ocho secciones para el almacenamiento <strong>de</strong><br />

programas y una sección para el almacenamiento <strong>de</strong> datos. Esta<br />

unidad cuenta con un puerto serial para comunicarse con el<br />

datalogger, el tec<strong>la</strong>do o una microcomputadora. Las tareas que<br />

pue<strong>de</strong>n realizarse con esta unidad son:<br />

13


a.- recibir los datos almacenados en el datalogger y<br />

b.- guardar programas escritos en una microcomputadora y<br />

<strong>de</strong>scargarlos al "datalogger".<br />

4. Una fuente <strong>de</strong> alimentación so<strong>la</strong>r; esta fuente consta <strong>de</strong> un<br />

panel <strong>de</strong> celdas fotoeléctricas y un acumu<strong>la</strong>dor <strong>de</strong> corriente<br />

continua. Esta fuente produce 12 voltios y proporciona<br />

corriente eléctrica <strong>de</strong> tipo continúo (CC) ininterrumpidamente.<br />

5. Un conjunto <strong>de</strong> sensores electrónicos los cuales están<br />

localizados en los puntos don<strong>de</strong> se quieren hacer <strong>la</strong>s<br />

mediciones <strong>de</strong> <strong>la</strong>s distintas variables agrometeorológicas. Se<br />

conectan al "datalogger" por medio <strong>de</strong> cables usando como<br />

puente el panel <strong>de</strong> a<strong>la</strong>mbrado. A continuación se da un listado <strong>de</strong><br />

los sensores, <strong>la</strong> variable que mi<strong>de</strong>n, su principio <strong>de</strong><br />

funcionamiento y su ubicación respecto a <strong>la</strong>s p<strong>la</strong>ntas <strong>de</strong><br />

banano.<br />

Un higrotermómetro. Sirve para medir temperatura y humedad<br />

re<strong>la</strong>tiva. Internamente, el termómetro y el higrómetro son<br />

in<strong>de</strong>pendientes. El termómetro tiene un elemento sensible<br />

l<strong>la</strong>mado termistor; este elemento cambia su conductividad eléctrica<br />

con los cambios en temperatura. El higrómetro consta<br />

<strong>de</strong> un elemento sensible que cambia su resistencia eléctrica con<br />

cambios en <strong>la</strong> humedad <strong>de</strong>l aire; este sensor está<br />

localizado a <strong>la</strong> altura <strong>de</strong>l nivel superior <strong>de</strong>l fol<strong>la</strong>je.<br />

14


Un anemómetro. Sirve para medir <strong>la</strong> velocidad <strong>de</strong>l viento. Su<br />

funcionamiento se basa en que el viento hace girar un conjunto <strong>de</strong><br />

colzoletas apoyadas en un eje <strong>de</strong> giro; en dicho eje se<br />

encuentra un imán que pasa constantemente cerca <strong>de</strong> una bobina <strong>de</strong><br />

a<strong>la</strong>mbre <strong>de</strong> cobre, <strong>la</strong> cual, por inducción electromagnética,<br />

produce pulsos <strong>de</strong> corriente eléctrica que son contabilizados y<br />

utilizados por el "datalogger" para <strong>de</strong>terminar <strong>la</strong> velocidad <strong>de</strong>l<br />

viento. Este sensor está localizado a dos metros y medio sobre el<br />

nivel superior <strong>de</strong>l fol<strong>la</strong>je.<br />

Una veleta. Sirve para <strong>de</strong>terminar <strong>la</strong> dirección <strong>de</strong>l viento. Su<br />

funcionamiento se basa en <strong>la</strong> variación <strong>de</strong> <strong>la</strong> conductividad<br />

eléctrica que se produce en una resistencia circu<strong>la</strong>r variable,<br />

l<strong>la</strong>mada reostato, cuando el viento corre en una dirección<br />

<strong>de</strong>terminada. La dirección es medida como azimut (norte = 0°).<br />

Este sensor se localiza en el mismo nivel que el anemómetro.<br />

Un piranómetro. Sirve para <strong>de</strong>terminar <strong>la</strong> radiación so<strong>la</strong>r<br />

total. Su funcionamiento se basa en <strong>la</strong>s variaciones en <strong>la</strong><br />

conductividad eléctrica que causa <strong>la</strong> inci<strong>de</strong>ncia <strong>de</strong> <strong>la</strong> luz<br />

so<strong>la</strong>r sobre un elemento sensor l<strong>la</strong>mado fotorresistor. La<br />

radiación <strong>de</strong>tectada está entre los 300 y 1200 nm. La ubicación<br />

<strong>de</strong> este sensor es a 1,5 m <strong>de</strong> <strong>la</strong> parte superior <strong>de</strong>l fol<strong>la</strong>je.<br />

Un pluviómetro. Sirve para <strong>la</strong> medición <strong>de</strong> <strong>la</strong> precipitación. Su<br />

funcionamiento se basa en <strong>la</strong> producción <strong>de</strong> pulsos <strong>de</strong> corriente<br />

eléctrica simi<strong>la</strong>res a los producidos por el anemómetro. Cada<br />

15


pulso es producido cuando \ <strong>de</strong> mm <strong>de</strong> lluvia cae <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> un<br />

ba<strong>la</strong>ncín. Se ubica en <strong>la</strong> parte superior <strong>de</strong>l fol<strong>la</strong>je.<br />

Termómetro <strong>de</strong> suelo. Mi<strong>de</strong> <strong>la</strong> temperatura <strong>de</strong>l suelo. Su<br />

principio <strong>de</strong> funcionamiento es simi<strong>la</strong>r al <strong>de</strong>l termómetro <strong>de</strong>l<br />

aire y se ubica a 30 cm profundidad.<br />

Medidor <strong>de</strong> humedad <strong>de</strong>l suelo. Su funcionamiento está basado en<br />

los cambios en resistencia eléctrica producidos por los<br />

distintos niveles <strong>de</strong> humedad en el suelo sobre un elemento<br />

sensible. Son dos sensores <strong>de</strong> este tipo, uno localizado a 15<br />

cm <strong>de</strong> profundidad y otro a 45 cm <strong>de</strong> profundidad.<br />

Pana <strong>de</strong> evaporación. Sirve para medir <strong>la</strong> evaporación. Su<br />

funcionamiento se basa en <strong>la</strong>s variaciones en <strong>la</strong> altura <strong>de</strong> un<br />

elemento flotante causada por distintos niveles <strong>de</strong> agua; este<br />

elemento está conectado por una barra metálica a un reostato<br />

<strong>de</strong> forma lineal que produce distintas resistencias eléctricas<br />

a <strong>la</strong>s distintas posiciones <strong>de</strong>l flotador.<br />

Termómetro infrarrojo. Se usa para medir <strong>la</strong> temperatura <strong>de</strong>l<br />

fol<strong>la</strong>je. Su funcionamiento está basado en <strong>la</strong> reflexión <strong>de</strong><br />

radiación <strong>de</strong>l espectro infrarrojo causada por <strong>la</strong>s hojas a<br />

diferentes temperaturas. Este sensor está ubicado a unos cinco metros<br />

sobre el nivel superior <strong>de</strong>l fol<strong>la</strong>je.<br />

16


Sensor <strong>de</strong> humedad <strong>de</strong>l fol<strong>la</strong>je. Funciona con base en <strong>la</strong><br />

variaciones <strong>de</strong> resistencia eléctrica que presenta un pelícu<strong>la</strong> <strong>de</strong><br />

agua muy fina que se forma sobre <strong>la</strong> superficie <strong>de</strong> <strong>la</strong>s hojas.<br />

Este sensor se localiza en el haz <strong>de</strong> una hoja <strong>de</strong>l nivel medio <strong>de</strong>l<br />

fol<strong>la</strong>je. En el apéndice B se ilustra toda <strong>la</strong> estructura <strong>de</strong>l<br />

sistema.<br />

No todas <strong>la</strong>s estaciones contaban con <strong>la</strong> totalidad <strong>de</strong> los<br />

sensores anteriormente <strong>de</strong>scritos. En el cuadro 1 se presenta un<br />

resumen <strong>de</strong> los sensores con los que contaba cada estación.<br />

17


SOFTWARE DE APOYO PARA LOS EQUIPOS<br />

Debido a que el funcionamiento interno <strong>de</strong> los equipos es<br />

complejo, su programación y el manejo <strong>de</strong> los datos registrados<br />

requieren <strong>de</strong>l uso <strong>de</strong> programas <strong>de</strong> computadora.<br />

Los equipos vienen acompañados con un conjunto <strong>de</strong><br />

programas, para el procesamiento <strong>de</strong> los datos y <strong>la</strong><br />

programación <strong>de</strong> los equipos, l<strong>la</strong>mado PC208. Dichos programas<br />

están diseñados para correr en microcomputadoras IBM o<br />

compatibles, bajo los sistemas operativos IBM-DOS ó MS-DOS y<br />

su <strong>de</strong>scripción es <strong>la</strong> siguiente:<br />

1.- EDLOG: Es un compi<strong>la</strong>dor <strong>de</strong> programas con su respectivo<br />

editor diseñado para <strong>la</strong> escritura y compi<strong>la</strong>ción <strong>de</strong> los<br />

programas ejecutados por el datalogger. Produce dos versiones<br />

<strong>de</strong> un programa escrito; una en código ASCII (American Standard<br />

Co<strong>de</strong> for Information Interchange) y otra en un formato<br />

especial que so<strong>la</strong>mente pue<strong>de</strong> ser leído por el "datalogger".<br />

2.- SMCOM: Permite establecer una interface entre el módulo o<br />

unidad <strong>de</strong> almacenamiento y una microcomputadora. Con este<br />

programa pue<strong>de</strong>n realizarse <strong>la</strong>s siguientes tareas:<br />

a.- El tras<strong>la</strong>do <strong>de</strong> programas escritos con EDLOG <strong>de</strong>s<strong>de</strong> <strong>la</strong><br />

microcomputadora hacia el módulo <strong>de</strong> almacenamiento para ser<br />

transferidos al "datalogger".<br />

19


.- El tras<strong>la</strong>do <strong>de</strong> un programa que haya sido extraído <strong>de</strong> un<br />

"datalogger" hacia <strong>la</strong> microcomputadora para ser<br />

editado con EDLOG.<br />

c.- La obtención <strong>de</strong> los datos que hayan sido registrados en<br />

el "datalogger" y <strong>de</strong>scargados hacia el módulo <strong>de</strong><br />

almacenamiento. Con los datos obtenidos se generan archivos<br />

en código ASCII (a<strong>de</strong><strong>la</strong>nte se da una <strong>de</strong>scripción <strong>de</strong>tal<strong>la</strong>da<br />

<strong>de</strong>l contenido <strong>de</strong> los archivos).<br />

La comunicación entre el módulo <strong>de</strong> almacenamiento y <strong>la</strong><br />

microcomputadora se establece mediante <strong>de</strong> un puerto serial<br />

usando un pequeño módulo <strong>de</strong> comunicaciones.<br />

3.- TELECOM: Permite <strong>la</strong> comunicación directa entre <strong>la</strong><br />

microcomputadora u otro equipo <strong>de</strong> comunicaciones y el<br />

"datalogger". Con este programa pue<strong>de</strong>n realizarse <strong>la</strong>s siguientes<br />

tareas:<br />

a.- Pasar programas escritos en EDLOG <strong>de</strong>s<strong>de</strong> <strong>la</strong><br />

microcomputadora hacia el "datalogger" o viceversa.<br />

a.- Enviar datos por medio <strong>de</strong> equipos telefónicos u otros<br />

equipos <strong>de</strong> comunicaciones hacia lugares remotos.<br />

20


c.- Obtener, <strong>de</strong>s<strong>de</strong> <strong>la</strong> microcomputadora, los datos<br />

almacenados en el "datalogger" para generar archivos ASCII.<br />

En <strong>la</strong> empresa hay dos estaciones conectadas<br />

directamente a microcomputadoras; <strong>la</strong> estación <strong>de</strong> Naranjo A y <strong>la</strong><br />

estación <strong>de</strong> Montecristo. La interface entre <strong>la</strong><br />

microcomputadora y el "datalogger" se realiza a través <strong>de</strong> un<br />

mo<strong>de</strong>m (modu<strong>la</strong>dor-<strong>de</strong>modu<strong>la</strong>dor).<br />

4.- CTERM: Es un emu<strong>la</strong>dor que permite utilizar una<br />

microcomputadora como una terminal <strong>de</strong>l "datalogger". Este<br />

programa permite ver los datos que están siendo obtenidos y<br />

procesados por el "datalogger" en el mismo instante en que<br />

están siendo registrados. A<strong>de</strong>más permite dar cierto tipo <strong>de</strong><br />

instrucciones al "datalogger". La interface entre el<br />

"datalogger" y <strong>la</strong> microcomputadora es <strong>la</strong> misma que se utiliza con<br />

el programa TELECOM.<br />

5.- SPLIT: Con este programa se pue<strong>de</strong> hacer un procesamiento<br />

básico y generar informes simples con <strong>la</strong> información<br />

recolectada por <strong>la</strong>s estaciones, una vez que esta ha sido<br />

convertida en archivos ASCII. El programa tiene algunos problemas<br />

y limitaciones que serán discutidos más a<strong>de</strong><strong>la</strong>nte.<br />

21


LA PROBLEMATICA INICIAL<br />

En el momento <strong>de</strong> comenzar el trabajo (septiembre<br />

1992), el supervisor p<strong>la</strong>nteó <strong>la</strong> dificultad <strong>de</strong> obtener reportes<br />

a<strong>de</strong>cuados con <strong>la</strong> información que <strong>la</strong>s estaciones meteorológicas<br />

generaban, se estudió el caso y se <strong>de</strong>scubrieron los siguientes<br />

problemas.<br />

1.- Las fechas <strong>de</strong> registro tenían un día a<strong>de</strong><strong>la</strong>ntado. Esto se<br />

<strong>de</strong>bía a que <strong>la</strong> instrucción <strong>de</strong>l programa en <strong>la</strong> que se le<br />

dice al "datalogger" como obtener <strong>la</strong> fecha estaba<br />

errónea.<br />

2.- Las humeda<strong>de</strong>s re<strong>la</strong>tivas registradas eran muy altas.<br />

Esto se <strong>de</strong>bía a que <strong>la</strong> instrucción <strong>de</strong>l programa en <strong>la</strong><br />

cual se le pi<strong>de</strong> al "datalogger" como calcu<strong>la</strong>r <strong>la</strong> humedad<br />

re<strong>la</strong>tiva estaba errónea.<br />

3.- No se podían obtener promedios por semana o por<br />

período (un período compren<strong>de</strong> 28 días calendario) <strong>de</strong>bido a<br />

que so<strong>la</strong>mente se utilizaban algunas <strong>de</strong> <strong>la</strong>s instrucciones<br />

simples permitidas por el programa <strong>de</strong> procesamiento <strong>de</strong> datos<br />

utilizado (SPLIT).<br />

4. Aunque el programa SPLIT permite hacer cálculos simples,<br />

no permite hacer operaciones complicadas, como el cálculo<br />

<strong>de</strong> déficit <strong>de</strong> presión <strong>de</strong> vapor e índice <strong>de</strong><br />

22


cultivo, cálculos que eran completamente necesarios para<br />

cumplir los fines para los cuales fueron adquiridas <strong>la</strong>s<br />

estaciones.<br />

Para solucionar estos problemas primero se aprendió<br />

sobre <strong>la</strong> metodología utilizada para el manejo <strong>de</strong> <strong>la</strong>s estaciones y<br />

<strong>de</strong> <strong>la</strong> información.<br />

EL MANEJO DE LAS ESTACIONES<br />

Las estaciones son manejadas por una persona en cada<br />

finca. Estas personas fueron capacitadas cuando los equipos<br />

fueron insta<strong>la</strong>dos. Para mantener limpio el equipo, los<br />

sensores y el panel so<strong>la</strong>r, los encargados hacen visitas a <strong>la</strong>s<br />

estaciones cada quince días. Durante esas visitas también se<br />

conecta el módulo <strong>de</strong> almacenamiento al "datalogger" para<br />

obtener <strong>la</strong> información almacenada durante el período.<br />

EL MANEJO DE LA INFORMACION<br />

Cuando <strong>la</strong> información ha sido guardada en el módulo <strong>de</strong><br />

almacenamiento, el operador va a <strong>la</strong> microcomputadora y conecta<br />

el módulo <strong>de</strong> almacenamiento a esta. Una vez que el módulo está<br />

conectado, <strong>de</strong>s<strong>de</strong> el sistema operativo, se ejecuta un archivo <strong>de</strong><br />

proceso por lotes (Batch File), cuyas instrucciones le dicen<br />

al programa SMCOM que establezca comunicación entre <strong>la</strong><br />

microcomputadora y el módulo <strong>de</strong> almacenamiento. Luego <strong>de</strong><br />

23


establecida <strong>la</strong> comunicación, el programa, con los últimos<br />

datos almacenados en el módulo <strong>de</strong> almacenamiento, genera un<br />

archivo en código ASCII. El nombre <strong>de</strong> cada archivo está<br />

compuesto por dos letras que son <strong>de</strong>finidas por el operador y un<br />

número que es <strong>de</strong>finido por SMCOM. Estos números son<br />

consecutivos y se <strong>de</strong>finen con base en el número que tiene el último<br />

archivo. En el cuadro 2 se da un listado <strong>de</strong> <strong>la</strong>s letras iniciales que<br />

i<strong>de</strong>ntifican a cada estación.<br />

Los archivos generados en código ASCII son una lista <strong>de</strong><br />

datos con campos <strong>de</strong>limitados por comas; el contenido <strong>de</strong> los registros<br />

varía <strong>de</strong>pendiendo <strong>de</strong>l or<strong>de</strong>n en que <strong>la</strong> información ha sido registrada<br />

por el "datalogger".<br />

24


Cada registro contiene en su primer campo un número que<br />

i<strong>de</strong>ntifica el tipo <strong>de</strong> información que contiene ese registro. Esos<br />

números son los siguientes:<br />

144 - Contienen información <strong>de</strong> variables cuya salida se<br />

produjo en el "datalogger" al final <strong>de</strong> cada día.<br />

60 - Contienen información <strong>de</strong> variables cuya salida se produjo<br />

en el "datalogger" al final <strong>de</strong> cada hora.<br />

55 - Contienen información <strong>de</strong> variables que han sido<br />

registradas para el cálculo <strong>de</strong> índice <strong>de</strong> estrés <strong>de</strong> cultivo<br />

(Crop Water Stress In<strong>de</strong>x, CWSI). Las salidas <strong>de</strong> esta<br />

información se producen en el "datalogger" cada 15 minutos<br />

<strong>de</strong>s<strong>de</strong> <strong>la</strong>s 11:00 am hasta <strong>la</strong>s 2:00 pm.<br />

15 - Contienen información <strong>de</strong>l registro <strong>de</strong> precipitación<br />

durante períodos <strong>de</strong> 15 minutos. Este registro se hace para cálculo<br />

<strong>de</strong> intensidad <strong>de</strong> lluvia.<br />

5 - Contiene información <strong>de</strong> fechas y horas en que <strong>la</strong> velocidad <strong>de</strong>l<br />

viento excedió los 11,25 m/s.<br />

40 - Contiene días y horas en que <strong>la</strong> temperatura estuvo por encima<br />

<strong>de</strong> los 38 °C<br />

13 - Contienen días y horas en que <strong>la</strong> temperatura estuvo abajo <strong>de</strong><br />

los 13 °C.<br />

222 - Contienen información <strong>de</strong> resistencias <strong>de</strong> los sensores <strong>de</strong><br />

25


humedad <strong>de</strong> suelo cuando dichas resistencias están fuera <strong>de</strong> los<br />

valores establecidos. El registro <strong>de</strong> esta información se hace<br />

cada seis horas<br />

11- Contienen información <strong>de</strong> humedad <strong>de</strong>l suelo <strong>de</strong>tectada por<br />

dos sensores ubicados a distintas profundida<strong>de</strong>s. El registro<br />

<strong>de</strong> estos datos se hace cada seis horas.<br />

El siguiente es un ejemplo <strong>de</strong> <strong>la</strong> estructura <strong>de</strong> los datos <strong>de</strong> un<br />

archivo.<br />

60,210,20,10,30.04,23.01...<br />

60,210,21,30.27,23.49...<br />

60,210,22,30.90,23.97...<br />

60,210,23,30.57,22.92...<br />

60,210,0,31.03,23.16...<br />

144,210,15,31.18,24.28...<br />

60,211,15,31.18,24.28...<br />

60,211,16,31.16,23.32...<br />

60,211,17,31.22,22.79...<br />

...<br />

El <strong>de</strong>talle <strong>de</strong>l contenido <strong>de</strong> los campos que siguen al<br />

i<strong>de</strong>ntificador se encuentra en <strong>la</strong> <strong>de</strong>finición <strong>de</strong> arreglos <strong>de</strong><br />

salida en el apéndice C.<br />

Para el procesamiento <strong>de</strong> <strong>la</strong> información almacenada en los<br />

archivos anteriormente mencionados se estaba utilizando el<br />

26


programa SPLIT. Este programa trabaja con archivos <strong>de</strong> parámetros<br />

".PAR" que contienen <strong>la</strong> siguiente información:<br />

1.- Nombre <strong>de</strong>l archivo <strong>de</strong> datos a procesar.<br />

2.-Nombre opcional <strong>de</strong> un nuevo archivo <strong>de</strong> salida <strong>de</strong><br />

información procesada.<br />

3.- Una sección don<strong>de</strong> se le dice con que día y con que<br />

hora comenzar y con que día y con que hora terminar.<br />

4.- I<strong>de</strong>ntificador <strong>de</strong> los registros a procesar.<br />

5.- Un filtro para seleccionar registros con datos o<br />

características especiales.<br />

6.- Un listado <strong>de</strong> los números <strong>de</strong> los campos que se van a<br />

procesar con <strong>la</strong>s operaciones que se <strong>de</strong>ben realizar sobre<br />

cada uno <strong>de</strong> ellos. Estas operaciones son, principalmente,<br />

<strong>la</strong> obtención <strong>de</strong> mínimos, máximos y promedios.<br />

7.- Una sección don<strong>de</strong> se escriben los nombres <strong>de</strong> los campos<br />

o variables agrometeorológicas registradas, con el or<strong>de</strong>n en que<br />

están en el listado 6. Estos son los nombres<br />

que aparecen como encabezados cuando se imprime un reporte.<br />

Para <strong>la</strong> generación <strong>de</strong> los reportes por período, cuando<br />

se inició este trabajo, se utilizaban archivos ".PAR", en los<br />

que el operador tenía que <strong>de</strong>finir todos los parámetros<br />

mencionados anteriormente. Los registros <strong>de</strong>l archivo <strong>de</strong> datos<br />

que se utilizaban so<strong>la</strong>mente eran los <strong>de</strong>l i<strong>de</strong>ntificador 144 o<br />

sea los registros <strong>de</strong>l final <strong>de</strong> cada día. Esto generaba una<br />

27


situación que no era <strong>de</strong>seable para <strong>la</strong> empresa ya que estos<br />

datos eran los resultados <strong>de</strong> <strong>la</strong>s lecturas hechas por el<br />

"datalogger" <strong>de</strong>s<strong>de</strong> <strong>la</strong>s 0:00 horas <strong>de</strong> un día hasta <strong>la</strong>s 0:00<br />

horas <strong>de</strong>l día siguiente. La empresa, durante todos los años <strong>de</strong><br />

operación que lleva en <strong>la</strong> zona, ha realizado <strong>la</strong> recolección <strong>de</strong><br />

información <strong>de</strong>s<strong>de</strong> <strong>la</strong>s 6:00 am <strong>de</strong> un día hasta <strong>la</strong>s 6:00 am <strong>de</strong>l día<br />

siguiente por lo que los registros <strong>de</strong> 0:00 <strong>de</strong> un día a 0:00<br />

<strong>de</strong>l siguiente no permitían dar continuidad y coherencia<br />

al registro realizado en años anteriores.<br />

Las fechas con <strong>la</strong>s que salían los reportes tendían a<br />

causar confusión pues son obtenidas <strong>de</strong>l "datalogger" como días<br />

julianos. Un día juliano es el día <strong>de</strong>l año al que correspon<strong>de</strong> una<br />

fecha contando el 1 ero <strong>de</strong> enero como el día 1 y el 31 <strong>de</strong> diciembre<br />

como el día 365 (366 en un año bisiesto).<br />

La generación <strong>de</strong> reportes para eventos especiales<br />

también requería que se manipu<strong>la</strong>ra in<strong>de</strong>pendientemente cada<br />

archivo .PAR, para lo cual se necesitaba mucho tiempo.<br />

Con estos problemas y otros <strong>de</strong> estructura interna <strong>de</strong> los<br />

archivos <strong>de</strong> datos, se llegó a <strong>la</strong> conclusión <strong>de</strong> que SPLIT por si<br />

solo no podía hacer todo lo que se quería y por tanto se <strong>de</strong>cidió<br />

buscar otras alternativas.<br />

28


SOLUCIONES PLANTEADAS Y EJECUTADAS<br />

Para que los reportes fueran generados con promedios<br />

<strong>de</strong> días que comenzaran a <strong>la</strong>s 6:00 am <strong>de</strong> un día y terminen a<br />

<strong>la</strong>s 6:00 am <strong>de</strong>l día siguiente, se <strong>de</strong>cidió e<strong>la</strong>borar nuevos<br />

archivos <strong>de</strong> parámetros (.PAR). Estos nuevos archivos tienen<br />

<strong>la</strong>s siguientes características:<br />

a.- Usan los registros <strong>de</strong>l archivo <strong>de</strong> datos que contienen el<br />

i<strong>de</strong>ntificador 60, o sea salidas <strong>de</strong> datos llevadas a cabo por<br />

el "datalogger" cada 60 minutos.<br />

b.- Las salidas diarias <strong>de</strong> <strong>la</strong> información procesada promedios,<br />

máximos, mínimos y/o totales <strong>de</strong>l procesamiento <strong>de</strong> veinticuatro<br />

registros consecutivos. Para llevar a cabo los cálculos el<br />

programa utiliza so<strong>la</strong>mente valores que estén <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> ámbitos<br />

especificados. Para cada variable se <strong>de</strong>finieron ámbitos que<br />

estuvieran <strong>de</strong> acuerdo con información generada en ocasiones<br />

anteriores.<br />

c.- Los valores que por alguna razón están fuera <strong>de</strong> ámbito son<br />

i<strong>de</strong>ntificados con el número 999.<br />

d.- El archivo <strong>de</strong> salida que se produce está en código ASCII,<br />

con campos <strong>de</strong>limitados por comas y su nombre está compuesto por<br />

dos letras que i<strong>de</strong>ntifican <strong>la</strong> estación, dos dígitos que indican<br />

si el reporte a generar es <strong>de</strong> 12 o <strong>de</strong> 24 horas o si es<br />

29


un reporte especial y el número <strong>de</strong> período; <strong>la</strong> extensión <strong>de</strong><br />

dichos archivos es .DAT.<br />

Para evitar que el usuario manipule los archivos <strong>de</strong><br />

parámetros se <strong>de</strong>cidió establecer archivos <strong>de</strong> procesamiento por<br />

lotes (batch files) , para generar directamente los reportes.<br />

Estos archivos son una especie <strong>de</strong> programas ejecutables <strong>de</strong>s<strong>de</strong> el<br />

DOS y para que se activen se les <strong>de</strong>be dar los siguientes<br />

parámetros:<br />

1.- Nombre <strong>de</strong>l archivo que contiene los datos<br />

2.- Código i<strong>de</strong>ntificador <strong>de</strong> <strong>la</strong>s estaciones<br />

3.- Código i<strong>de</strong>ntificador <strong>de</strong>l tipo <strong>de</strong> reporte requerido<br />

4.- Día juliano <strong>de</strong> inicio <strong>de</strong>l período<br />

5.- Día juliano <strong>de</strong> fin <strong>de</strong>l período<br />

Mediante <strong>la</strong> ejecución <strong>de</strong> estos archivos pue<strong>de</strong>n obtenerse<br />

reportes generales por período con promedios <strong>de</strong> doce<br />

y veinticuatro horas<br />

Para <strong>la</strong> generación <strong>de</strong> reportes <strong>de</strong> eventos meteorológicos<br />

especiales se construyeron nuevos archivos <strong>de</strong> parámetros. Los<br />

archivos <strong>de</strong> parámetros procesan información <strong>de</strong> arreglos o<br />

registros que contiene los i<strong>de</strong>ntificadores mostrados en el cuadro<br />

3.<br />

30


Para <strong>la</strong> generación <strong>de</strong> reportes <strong>de</strong> cada evento especial<br />

se construyeron archivos <strong>de</strong> procesamiento por lotes que<br />

funcionan con los mismos parámetros <strong>de</strong> los archivos que generan<br />

los informes generales por período.<br />

Con los archivos <strong>de</strong> parámetros ejecutables por SPLIT y<br />

con los archivos <strong>de</strong> procesamiento por lotes ejecutados <strong>de</strong>s<strong>de</strong><br />

el DOS se logran generar nuevos archivos en código ASCII. En estos<br />

archivos, cada renglón es el registro correspondiente a<br />

un día y cada una <strong>de</strong> <strong>la</strong>s variables está separada por comas.<br />

Para <strong>la</strong> generación <strong>de</strong> archivos para reportes <strong>de</strong> eventos<br />

especiales so<strong>la</strong>mente se genera un archivo ASCII; para <strong>la</strong><br />

generación <strong>de</strong> reportes cada 12 y cada 24 horas se generan tres<br />

archivos, esto se hace porque todas <strong>la</strong>s variables acomodadas<br />

en columnas no se ajustan a una so<strong>la</strong> página.<br />

31


LA DEPURACION DE LOS DATOS Y LA GENERACION DE REPORTES<br />

Los archivos <strong>de</strong> salida producidos por SPLIT entran a <strong>la</strong><br />

segunda etapa <strong>de</strong> procesamiento, esto con el fin <strong>de</strong> generar<br />

reportes mas acabados que contengan resúmenes <strong>de</strong> cada semana y<br />

<strong>de</strong> todo el período. Esto se hace mediante programas escritos que<br />

contienen instrucciones <strong>de</strong>l lenguaje se macros en Lotus 123. A<br />

continuación se <strong>de</strong>scriben <strong>la</strong>s características generales <strong>de</strong> los<br />

programas escritos.<br />

- Para <strong>la</strong> generación <strong>de</strong> reportes por período se creó un<br />

archivo l<strong>la</strong>mado STATION.WK1. Este archivo es una hoja <strong>de</strong><br />

trabajo que tiene una sección para recibir datos, otra sección con<br />

fórmu<strong>la</strong>s para hacer cálculos <strong>de</strong> promedios y totales <strong>de</strong> <strong>la</strong>s<br />

variables por semana y por período, una sección con <strong>la</strong>s<br />

fórmu<strong>la</strong>s para el cálculo <strong>de</strong> déficit <strong>de</strong> presión <strong>de</strong> vapor (VPD)<br />

y otra sección don<strong>de</strong> está el programa <strong>de</strong> <strong>de</strong>puración <strong>de</strong> datos.<br />

Este programa <strong>de</strong> <strong>de</strong>puración <strong>de</strong> datos hace <strong>la</strong>s siguientes<br />

tareas.<br />

1.- Mediante un macro l<strong>la</strong>mado "\0" se genera una lista <strong>de</strong> <strong>la</strong><br />

cual se selecciona <strong>la</strong> estación cuyos datos se quieren<br />

procesar y generar el reporte. A este macro se le dio el<br />

nombre <strong>de</strong> "\0" para que se auto-ejecute al abrir el<br />

archivo STATION.WK1.<br />

32


2.- Una vez que se ha seleccionado <strong>la</strong> estación se le pregunta<br />

al operador el número <strong>de</strong> período y él año. Con<br />

el número <strong>de</strong> período y el nombre <strong>de</strong> <strong>la</strong> estación se hace<br />

una composición <strong>de</strong> números y caracteres para generar los nombres<br />

<strong>de</strong> los tres archivos que han sido generados con<br />

SPLIT en <strong>la</strong> primera parte <strong>de</strong>l procesamiento. Esto se hace mediante<br />

<strong>la</strong> función @STRING() y mediante concatación <strong>de</strong> ca<strong>de</strong>nas <strong>de</strong><br />

caracteres con el operador &.<br />

3.- Cuando se tienen los nombres <strong>de</strong> los archivo <strong>de</strong> datos<br />

el macro hace <strong>la</strong> importación <strong>de</strong> dicho archivo mediante<br />

<strong>la</strong>s opciones <strong>de</strong> importación <strong>de</strong> archivos ASCII <strong>de</strong>limitados por<br />

comas.<br />

4.- Una vez que los datos están en <strong>la</strong> hoja <strong>de</strong> trabajo el<br />

macro hace <strong>la</strong> conversión <strong>de</strong> días julianos a fechas con<br />

mes y día, para esto el programa pi<strong>de</strong> que el usuario indique<br />

<strong>la</strong> fecha <strong>de</strong> inicio <strong>de</strong>l período y <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> esto,<br />

se asigna el formato <strong>de</strong> fecha con mes y día a <strong>la</strong> columna<br />

que contiene los días julianos.<br />

5.- El paso siguiente es <strong>la</strong> <strong>de</strong>puración <strong>de</strong> los datos. Esto<br />

se hace evaluando individualmente cada una <strong>de</strong> <strong>la</strong>s celdas<br />

que contienen datos; si los valores son negativos o si se presenta<br />

el número 999, el dato es borrado. La evaluación <strong>de</strong>l valor <strong>de</strong> <strong>la</strong>s<br />

celdas se hace mediante <strong>la</strong> instrucción CELLPOINTER{}.<br />

33


6.- Una vez que se han eliminado los valores que están<br />

fuera <strong>de</strong>l ámbito se proce<strong>de</strong> a <strong>la</strong> actualización <strong>de</strong> los<br />

resultados <strong>de</strong> todas <strong>la</strong>s fórmu<strong>la</strong>s y a <strong>la</strong> impresión <strong>de</strong>l<br />

reporte. Después <strong>de</strong> imprimir el reporte, los datos que<br />

habían sido importados son borrados para evitar<br />

interferencia <strong>de</strong> datos entre un período y cualquier otro que<br />

sea procesado posteriormente. Ejemplos <strong>de</strong> los reportes<br />

generados se presentan en el apéndice A.<br />

Para <strong>la</strong> <strong>de</strong>puración <strong>de</strong> los datos y <strong>la</strong> generación <strong>de</strong><br />

reportes <strong>de</strong> eventos especiales se crearon <strong>la</strong>s siguiente hojas<br />

<strong>de</strong> trabajo.<br />

1.- RAIN.WK1 para procesar datos <strong>de</strong> intensida<strong>de</strong>s <strong>de</strong><br />

lluvia tomados durante periodos <strong>de</strong> 15 minutos <strong>de</strong> lluvia<br />

continua.<br />

2.- WIND.WK1 para procesar datos <strong>de</strong> velocida<strong>de</strong>s <strong>de</strong>l<br />

viento mayores <strong>de</strong> 11,25 m/s<br />

3.- TEMP13.WK1 para procesar datos <strong>de</strong> temperaturas<br />

menores que 13 °C.<br />

4.- TEMP38.WK1 para procesar datos <strong>de</strong> temperaturas<br />

mayores que 38 °C<br />

Dentro <strong>de</strong> cada una <strong>de</strong> esas hojas <strong>de</strong> trabajo existe un<br />

macro que hace <strong>la</strong>s mismas operaciones realizadas por<br />

STATION.WK1. Debido a que los archivos <strong>de</strong> eventos especiales<br />

generados por SPLIT son <strong>de</strong> longitud variable y so<strong>la</strong>mente<br />

34


contienen tres columnas, <strong>la</strong> <strong>de</strong>puración y <strong>la</strong> generación <strong>de</strong> reportes<br />

con cada una <strong>de</strong> <strong>la</strong>s hojas <strong>de</strong> trabajo en Lotus 123 es<br />

más rápida.<br />

Para <strong>la</strong> <strong>de</strong>puración <strong>de</strong> los datos y <strong>la</strong> generación <strong>de</strong> reportes<br />

<strong>de</strong> índice <strong>de</strong> estrés <strong>de</strong> cultivo se creó una nueva hoja<br />

<strong>de</strong> trabajo l<strong>la</strong>mada CWSI.WK1. Esta incluye todas <strong>la</strong>s mismas<br />

secciones que incluye STATION.WK1, con <strong>la</strong> diferencia <strong>de</strong> que se<br />

le ha agregado una sección para calcu<strong>la</strong>r el índice <strong>de</strong> estrés<br />

<strong>de</strong> cultivo (CWSI).<br />

Todos los archivos anteriormente <strong>de</strong>scritos fueron insta<strong>la</strong>dos<br />

en cada una <strong>de</strong> <strong>la</strong>s localida<strong>de</strong>s don<strong>de</strong> estaban<br />

ubicadas <strong>la</strong>s estaciones; lo cual permitió que en cada estación<br />

se generaran los reportes por período con sus respectivos<br />

resúmenes. Al momento <strong>de</strong> insta<strong>la</strong>r los archivos se enseñó a <strong>la</strong>s<br />

personas encargadas <strong>la</strong> forma <strong>de</strong> utilizarlos.<br />

35


LOS ERRORES DE PROGRAMACION EN LOS EQUIPOS<br />

Durante el <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong>l sistema para <strong>la</strong> generación <strong>de</strong><br />

reportes se i<strong>de</strong>ntificaron algunos problemas en <strong>la</strong> programación<br />

<strong>de</strong> los equipos. Estos problemas eran los siguientes:<br />

1.- La fecha <strong>de</strong> los registros <strong>de</strong> salidas diarias aparecía con<br />

un día a<strong>de</strong><strong>la</strong>ntado.<br />

2.- Las promedios <strong>de</strong> humedad re<strong>la</strong>tiva eran superiores a<br />

95%. Esto era ilógico dadas <strong>la</strong>s condiciones <strong>de</strong> humedad que<br />

se presentan en <strong>la</strong> zona.<br />

3.- Para el cálculo <strong>de</strong> índice <strong>de</strong> estrés <strong>de</strong> cultivo, los<br />

equipos estaban registrando <strong>la</strong>s lecturas <strong>de</strong> únicamente los<br />

últimos 10 segundos <strong>de</strong> los intervalos <strong>de</strong> 15 minutos<br />

programados, y no como promedios <strong>de</strong> <strong>la</strong>s noventa lecturas<br />

(seis lecturas por minuto) que habían sido realizadas por<br />

el "datalogger" durante los 15 minutos, como era <strong>de</strong>seable.<br />

4.- Los valores <strong>de</strong>l recorrido total <strong>de</strong>l viento por día eran<br />

mas altos <strong>de</strong> lo normal<br />

Para <strong>de</strong>scubrir <strong>la</strong>s causas <strong>de</strong> los problemas <strong>de</strong>scritos<br />

anteriormente y resolverlos se estudió <strong>de</strong>tal<strong>la</strong>damente el lenguaje<br />

<strong>de</strong> programación <strong>de</strong> los equipos y se analizaron los programas<br />

ejecutados por <strong>la</strong>s estaciones. Una vez i<strong>de</strong>ntificadas <strong>la</strong>s causas, se<br />

hicieron <strong>la</strong>s correcciones en <strong>la</strong>s instrucciones correspondientes.<br />

En el apéndice C se encuentra el programa<br />

36


general ejecutado por <strong>la</strong> estación Naranjo A. En este programa<br />

están marcadas <strong>la</strong>s instrucciones en don<strong>de</strong> se hicieron los<br />

cambios.<br />

A<strong>de</strong>más <strong>de</strong> los cambios anteriormente mencionados, se<br />

ajustaron <strong>la</strong>s instrucciones que contro<strong>la</strong>n <strong>la</strong> lectura <strong>de</strong> los<br />

sensores <strong>de</strong> humedad <strong>de</strong>l suelo. Esto se hizo <strong>de</strong>bido a que los<br />

sensores <strong>de</strong> humedad <strong>de</strong>l suelo <strong>de</strong> los equipos utilizados (Soil<br />

moisture 227) sufren un rápido <strong>de</strong>terioro como consecuencia <strong>de</strong><br />

<strong>la</strong> aci<strong>de</strong>z <strong>de</strong>l suelo. Las instrucciones quedaron ajustadas para<br />

hacer lecturas con sensores tipo WATERMARK. los cuales se<br />

utilizaban en <strong>la</strong> estación <strong>de</strong> Trojas B.<br />

DESARROLLO DEL SISTEMA DE BASE DE DATOS<br />

Con <strong>la</strong> e<strong>la</strong>boración <strong>de</strong> nuevos archivos <strong>de</strong> parámetros<br />

ejecutables por SPLIT y archivos <strong>de</strong> procesamiento por lotes,<br />

ejecutables <strong>de</strong>s<strong>de</strong> el DOS, se logró solucionar en parte el<br />

problema <strong>de</strong> <strong>la</strong> generación <strong>de</strong> reportes. Así mismo con <strong>la</strong>s<br />

correcciones hechas en los programas <strong>de</strong> cada estación, se<br />

aseguró aún más <strong>la</strong> obtención <strong>de</strong> lecturas confiables. Restaba<br />

entonces buscar <strong>la</strong> forma <strong>de</strong> solucionar el problema <strong>de</strong>l<br />

almacenamiento <strong>de</strong> <strong>la</strong> información.<br />

Al momento <strong>de</strong> iniciar el trabajo, <strong>la</strong> información que<br />

había sido registrada por <strong>la</strong>s estaciones estaba almacenada en<br />

discos flexibles <strong>de</strong> 3 % pulgadas (8,89 cm) y en los discos<br />

37


duros <strong>de</strong> <strong>la</strong>s microcomputadoras <strong>de</strong> <strong>la</strong>s localida<strong>de</strong>s don<strong>de</strong><br />

estaban <strong>la</strong>s estaciones.<br />

El formato <strong>de</strong> los archivos en don<strong>de</strong> se encontraba <strong>la</strong><br />

información era <strong>de</strong>l tipo ASCII, <strong>de</strong>limitado por comas. Los<br />

sistemas <strong>de</strong>sarrol<strong>la</strong>dos para el manejo <strong>de</strong> datos no<br />

administraban eficientemente <strong>la</strong> información en el formato<br />

mencionado anteriormente, por lo cual se consi<strong>de</strong>ró necesario el<br />

tras<strong>la</strong>do <strong>de</strong> esta información hacia archivos con un formato más<br />

conocido y <strong>de</strong> fácil acceso como <strong>la</strong>s bases <strong>de</strong> datos <strong>de</strong> <strong>la</strong> familia<br />

XBase. El programa XBase disponible en <strong>la</strong> empresa era<br />

<strong>la</strong> versión 2 <strong>de</strong> FOXPRO, el cual presenta múltiples ventajas en<br />

comparación con otros sistemas como dBase VI, Clipper y Rbase.<br />

Entre esas ventajas están: <strong>la</strong> excelente interface con el<br />

usuario, una innovadora tecnología <strong>de</strong> búsquedas (Rushmore), un<br />

sistema <strong>de</strong> consultas guiadas por ejemplos (SQBE) y un po<strong>de</strong>roso<br />

lenguaje <strong>de</strong> programación.<br />

Tomando en cuenta lo anterior, se <strong>de</strong>cidió crear una<br />

base <strong>de</strong> datos y escribir un programa en el lenguaje <strong>de</strong> FOXPRO<br />

para administrar<strong>la</strong>, Dicho programa está escrito en un estilo<br />

modu<strong>la</strong>r y estructurado y cuenta con una lista don<strong>de</strong> se pue<strong>de</strong><br />

seleccionar <strong>la</strong> operación que se <strong>de</strong>sea realizar sobre <strong>la</strong> base<br />

<strong>de</strong> datos (apéndice B). Estas operaciones pue<strong>de</strong>n ser: <strong>la</strong><br />

obtención <strong>de</strong> información almacenada en discos flexibles, <strong>la</strong><br />

edición <strong>de</strong> información que ya ha sido almacenada, <strong>la</strong> realización<br />

<strong>de</strong> búsquedas <strong>de</strong> información con características<br />

38


<strong>de</strong>finidas por el usuario, <strong>la</strong> generación <strong>de</strong> reportes y <strong>la</strong><br />

transformación <strong>de</strong> días julianos a fechas y viceversa (fig. 2).<br />

39


Implícitas están <strong>la</strong>s operaciones <strong>de</strong> <strong>de</strong>puración y<br />

presentación <strong>de</strong> <strong>la</strong> información. El programa se instaló en <strong>la</strong>s<br />

oficinas centrales <strong>de</strong>l Departamento <strong>de</strong> Investigaciones<br />

Tropicales <strong>de</strong> Standard Fruit S.A. en <strong>la</strong> ciudad <strong>de</strong> La Ceiba.<br />

OBTENCION DE LA INFORMACION DESDE DISCOS FLEXIBLES<br />

Para transferir <strong>la</strong> información <strong>de</strong>s<strong>de</strong> el formato en el<br />

que se almacena inicialmente en cada localidad (ASCII) al<br />

formato <strong>de</strong> FOXPRO, se diseñaron tres módulos, los cuales se<br />

<strong>de</strong>scriben a continuación:<br />

1. P_OPER51.PRG; mediante este módulo se revisan los<br />

datos provenientes <strong>de</strong> <strong>la</strong>s estaciones, se completan si<br />

están incompletos y se preparan tres archivos en código<br />

ASCII que luego serán procesados por SPLIT. Estos archivos<br />

son:<br />

IDTF55.DAT para datos <strong>de</strong> índice <strong>de</strong> estrés <strong>de</strong> cultivo.<br />

IDTF60.DAT para datos registrado cada hora.<br />

IDTF144.DAT para datos registrados cada 24 horas.<br />

Para que el usuario se sienta cómodo haciendo el trabajo,<br />

lo único que él tiene que hacer es seleccionar <strong>la</strong><br />

estación <strong>de</strong> <strong>la</strong> cual va a procesar datos, especificar el<br />

período que va a procesar y elegir el archivo <strong>de</strong> datos en<br />

don<strong>de</strong> están registrados todos o parte <strong>de</strong> los datos <strong>de</strong> ese<br />

periodo. El resto <strong>de</strong> <strong>la</strong>s operaciones <strong>la</strong>s hace<br />

automáticamente el módulo.<br />

40


2. P_OPER11.PRG; este módulo se diseñó para recibir<br />

información <strong>de</strong> los registros que contienen el<br />

i<strong>de</strong>ntificador 60, a partir <strong>de</strong> los cuales crea nuevos<br />

registros con promedios y totales por día, comenzando a<br />

<strong>la</strong>s 8:00 am <strong>de</strong> un día y terminando a <strong>la</strong>s 8:00 am <strong>de</strong>l día<br />

siguiente. Por cada veinticuatro registros <strong>de</strong>l archivo<br />

original se obtiene un registro nuevo. Este proceso se<br />

hace ejecutando archivos <strong>de</strong> parámetros <strong>de</strong> SPLIT <strong>de</strong>s<strong>de</strong><br />

FOXPRO. Una vez que los nuevos registros han sido<br />

obtenidos se hace el tras<strong>la</strong>do <strong>de</strong> <strong>la</strong> información <strong>de</strong>s<strong>de</strong> el<br />

código ASCII, generado por SPLIT, hacia el formato <strong>de</strong><br />

FOXPRO.<br />

3. P_OPER21. PRG; con este módulo se hace un tipo <strong>de</strong><br />

procesamiento especial <strong>de</strong> los registros que contienen el<br />

i<strong>de</strong>ntificador 60. Se toman los siete registros que<br />

correspon<strong>de</strong>n a una misma hora durante una semana y se<br />

obtienen los promedios <strong>de</strong> los mismos para cada una <strong>de</strong> <strong>la</strong>s<br />

variables agrometeorológicas. Por cada siete registros se<br />

obtiene un registro nuevo y por cada semana se generan un<br />

total <strong>de</strong> veinticuatro registros.<br />

4. P_CWSI01.PRG; con este módulo se obtiene <strong>la</strong><br />

información necesaria para el cálculo <strong>de</strong> índice <strong>de</strong> estrés<br />

<strong>de</strong> cultivo. Los registros que contienen esta información<br />

tienen el i<strong>de</strong>ntificador 55. Los equipos registran esta<br />

información entre <strong>la</strong>s 11:00 am y <strong>la</strong>s 2:00 pm. Al momento<br />

41


<strong>de</strong> realizar el trabajo so<strong>la</strong>mente en <strong>la</strong> estación <strong>de</strong><br />

Naranjo A se estaba registrando <strong>la</strong> temperatura <strong>de</strong>l<br />

fol<strong>la</strong>je y, por lo tanto, era <strong>la</strong> única estación para <strong>la</strong><br />

que se podía realizar el cálculo <strong>de</strong>l índice mencionado.<br />

5. P_OPER52.PRG; con este módulo se ejecutan los cuatro<br />

módulos mencionados anteriormente. Hay que hacer notar<br />

que en el menú nunca aparecen los nombres <strong>de</strong> los módulos<br />

sino pa<strong>la</strong>bras indicadoras <strong>de</strong> <strong>la</strong> operación que se va a<br />

realizar. Los nombres aquí <strong>de</strong>scritos son so<strong>la</strong>mente parte<br />

<strong>de</strong>l or<strong>de</strong>n <strong>de</strong> programación <strong>de</strong>l sistema.<br />

LAS BUSQUEDAS<br />

El sistema <strong>de</strong> búsquedas se diseñó para po<strong>de</strong>r hacer un<br />

<strong>de</strong>spliegue simultáneo por día <strong>de</strong> todas <strong>la</strong>s variables<br />

registradas en todas <strong>la</strong>s estaciones. Se diseñaron varios<br />

módulos que están enumerados <strong>de</strong>s<strong>de</strong> P_OPER32.PRG hasta<br />

P_OPER38.PRG. Dichos módulos <strong>de</strong>spliegan <strong>la</strong>s variables por<br />

grupos, según <strong>la</strong> re<strong>la</strong>ción que tengan entre sí. Así se tienen<br />

los siguientes módulos que generan pantal<strong>la</strong>s como producto <strong>de</strong><br />

<strong>la</strong>s búsquedas que hace el usuario:<br />

1. P_OPER32.PRG; muestra <strong>la</strong>s temperaturas máximas,<br />

mínimas y promedios y <strong>la</strong> horas a <strong>la</strong>s cuales se<br />

presentaron.<br />

42


2. P_OPER33.PRG; muestra <strong>la</strong> humedad re<strong>la</strong>tiva mínima,<br />

máxima promedio y <strong>la</strong>s horas a <strong>la</strong>s que se presentaron.<br />

3. P_OPER34.PRG; muestra <strong>la</strong> velocidad <strong>de</strong>l viento máxima y<br />

<strong>la</strong> hora a <strong>la</strong> que se presentó, máxima-promedio y promedio.<br />

4. P_OPER35.PRG: muestra <strong>la</strong> dirección <strong>de</strong>l viento y su<br />

<strong>de</strong>sviación estándar.<br />

5. P_OPER36.PRG; muestra <strong>la</strong>s temperaturas y humeda<strong>de</strong>s <strong>de</strong>l<br />

suelo a distintas profundida<strong>de</strong>s.<br />

6. P_OPER37.PRG; muestra el déficit <strong>de</strong> presión <strong>de</strong> vapor,<br />

índice <strong>de</strong> estrés <strong>de</strong> cultivo y <strong>la</strong>s variables usadas para<br />

calcu<strong>la</strong>rlos (temperatura ambiente, temperatura <strong>de</strong>l<br />

fol<strong>la</strong>je y humedad re<strong>la</strong>tiva).<br />

7. P_OPER38.PRG; muestra <strong>la</strong> precipitación, evaporación y<br />

radiación so<strong>la</strong>r.<br />

Debido a que FOXPRO tiene un buen sistema <strong>de</strong> búsquedas<br />

guiadas por ejemplos, un usuario sin experiencia pue<strong>de</strong><br />

fácilmente hacer cualquier tipo <strong>de</strong> búsqueda, establecer <strong>la</strong>s<br />

condiciones <strong>de</strong> búsqueda y <strong>la</strong> forma <strong>de</strong> <strong>de</strong>spliegue <strong>de</strong> los<br />

resultados <strong>de</strong> dichas búsquedas.<br />

43


LA EDICION Y ENTRADA MANUAL DE DATOS<br />

Aunque los datos pue<strong>de</strong>n entrar al sistema <strong>de</strong> una forma<br />

totalmente automática, existían dos variables, que por<br />

problemas con los sensores, no siempre eran registradas<br />

automáticamente. Estas eran <strong>la</strong> evaporación y <strong>la</strong> temperatura<br />

<strong>de</strong>l fol<strong>la</strong>je. A<strong>de</strong>más <strong>de</strong> este problema, se consi<strong>de</strong>ró necesario<br />

incluir en el sistema <strong>la</strong> información proveniente <strong>de</strong> <strong>la</strong><br />

estación automatizada que estuvo funcionando entre 1982 y<br />

1986. Los datos <strong>de</strong> esta estación so<strong>la</strong>mente se encontraban en<br />

reportes impresos y por lo tanto <strong>la</strong> entrada <strong>de</strong> esa información<br />

al sistema <strong>de</strong>bía hacerse manualmente. Para dar una solución a<br />

los dos problemas anteriormente mencionados se diseñaron tres<br />

módulos:<br />

1. P_OPER12.PRG; permite <strong>la</strong> edición y entrada manual <strong>de</strong><br />

información diaria. Con este módulo se <strong>de</strong>spliega en <strong>la</strong><br />

pantal<strong>la</strong> el valor <strong>de</strong> todas <strong>la</strong>s variables registradas y<br />

so<strong>la</strong>mente se pue<strong>de</strong> manipu<strong>la</strong>r <strong>la</strong> evaporación.<br />

2. P_OPER22.PRG; permite <strong>la</strong> edición y entrada manual <strong>de</strong><br />

los datos registrados, como promedio <strong>de</strong> una misma hora,<br />

durante una semana. Este módulo permite modificar y<br />

entrar manualmente todas <strong>la</strong>s variables.<br />

3. P_CWSI02.PRG; permite el <strong>de</strong>spliegue en <strong>la</strong> pantal<strong>la</strong> <strong>de</strong><br />

temperatura ambiente, humedad re<strong>la</strong>tiva, temperatura <strong>de</strong>l<br />

44


fol<strong>la</strong>je y radiación so<strong>la</strong>r, el déficit <strong>de</strong> presión <strong>de</strong> vapor<br />

y el índice <strong>de</strong> estrés <strong>de</strong> cultivo entre <strong>la</strong>s 11:00 am y <strong>la</strong>s<br />

2:00 pm. La única variable que pue<strong>de</strong> ser modificada o<br />

introducida manualmente es <strong>la</strong> temperatura <strong>de</strong>l fol<strong>la</strong>je.<br />

Este módulo so<strong>la</strong>mente pue<strong>de</strong> ser activado cuando se está<br />

trabajando con datos <strong>de</strong> <strong>la</strong> estación localizada en <strong>la</strong><br />

finca Naranjo A.<br />

LA GENERACION DE REPORTES<br />

Para <strong>la</strong> generación <strong>de</strong> reportes se diseñaron tres<br />

módulos que hacen los siguiente:<br />

1. P_OPER42.PRG; genera un reporte por período a partir<br />

<strong>de</strong> los datos almacenados por día. Para generar este<br />

reporte se le pi<strong>de</strong> al usuario el año y el período <strong>de</strong>l que<br />

quiere el reporte. A partir <strong>de</strong> esta información se crean<br />

tres archivos en código ASCII que luego son procesados<br />

por STATION.WK1 <strong>de</strong> <strong>la</strong> forma <strong>de</strong>scrita con anterioridad. El<br />

l<strong>la</strong>mado para cargar LOTUS 123 se hace directamente <strong>de</strong>s<strong>de</strong><br />

el módulo (apéndice A).<br />

2. P_OPER43.PRG; genera un reporte por semana con los<br />

registros que contienen datos <strong>de</strong> promedios para <strong>la</strong> misma<br />

hora durante una semana. Estos reportes son creados<br />

usando so<strong>la</strong>mente FOXPRO.<br />

45


3. P_OPER44.PRG; genera un reporte por período para datos<br />

diarios <strong>de</strong> índice <strong>de</strong> estrés <strong>de</strong>l cultivo. A<strong>de</strong>más <strong>de</strong>l<br />

índice <strong>de</strong> estrés <strong>de</strong>l cultivo, se incluyen el déficit <strong>de</strong><br />

presión <strong>de</strong> vapor, <strong>la</strong> radiación so<strong>la</strong>r, temperatura<br />

ambiente, temperatura <strong>de</strong>l fol<strong>la</strong>je y humedad re<strong>la</strong>tiva.<br />

OTRAS OPCIONES DEL SISTEMA<br />

Para facilitar <strong>la</strong> realización <strong>de</strong> algunas activida<strong>de</strong>s<br />

rutinarias se diseñó un módulo que permite <strong>la</strong> conversión <strong>de</strong><br />

fechas a días julianos y viceversa, <strong>la</strong> obtención <strong>de</strong> una<br />

calcu<strong>la</strong>dora y el acceso directo a los comandos <strong>de</strong> FOXPRO.<br />

LA CAPACITACION DEL PERSONAL<br />

Con el objetivo <strong>de</strong> asegurar el buen funcionamiento <strong>de</strong>l<br />

sistema, se enseñó su operación a los encargados <strong>de</strong> los<br />

equipos en el Departamento <strong>de</strong> Investigaciones Tropicales en La<br />

Ceiba. En realidad operar el sistema es una tarea simple. Las<br />

tareas un poco más complejas que se enseñaron a los encargados<br />

fueron <strong>la</strong> realización <strong>de</strong> búsquedas estableciendo condiciones<br />

propias.<br />

CONSIDERACIONES GENERALES DE LA OPERACION DEL SISTEMA<br />

EL sistema fue diseñado para operar en computadoras<br />

IBM con microprocesadores Intel 80286 o mas avanzados, con 1<br />

46


megabyte <strong>de</strong> memoria RAM. conectadas mediante una red NOVELL<br />

386 y bajo sistema operativo 5.0 ó posterior. Pruebas<br />

realizadas durante el <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong>l sistema <strong>de</strong>mostraron que a<br />

medida que se aumenta <strong>la</strong> memoria expandida <strong>de</strong> <strong>la</strong> computadora,<br />

el sistema aumenta sustancialmente su velocidad <strong>de</strong> operación.<br />

Para reducir al máximo <strong>la</strong> entrada errónea <strong>de</strong> fechas se<br />

diseñaron ciertas funciones para calcu<strong>la</strong>r <strong>la</strong>s fechas <strong>de</strong> inicio<br />

<strong>de</strong> cada período a partir <strong>de</strong> 1976. Estas funciones retornan<br />

resultados exactos hasta el año 2000, por lo tanto a partir <strong>de</strong><br />

ese año el sistema requerirá <strong>de</strong> ciertas modificaciones mínimas.<br />

Por conversación telefónica establecida con el señor<br />

Rodolfo Zaldívar, uno <strong>de</strong> los encargados <strong>de</strong> operar el sistema,<br />

se ha sabido que el sistema ha estado funcionando bien durante<br />

1993. Se han presentado ciertos problemas en <strong>la</strong>s estaciones <strong>de</strong><br />

Tepusteca y Barimasa <strong>de</strong>bido al poco conocimiento <strong>de</strong> <strong>la</strong>s<br />

estaciones por parte <strong>de</strong>l operador.<br />

47


CONCLUSIONES<br />

1. El mayor problema <strong>de</strong> <strong>la</strong>s estaciones agrometeorológicas<br />

automatizadas es que su software <strong>de</strong> procesamiento <strong>de</strong> información no<br />

es el más a<strong>de</strong>cuado.<br />

2. Con <strong>la</strong> insta<strong>la</strong>ción <strong>de</strong> archivos <strong>de</strong> parámetros, archivos <strong>de</strong><br />

proceso por lotes y archivos con programas en el lenguaje <strong>de</strong><br />

macros <strong>de</strong> Lotus 123, se agilizó <strong>la</strong> generación local <strong>de</strong><br />

reportes por estación.<br />

3. Las correcciones realizadas a los programas ejecutados por<br />

los equipos sirvieron para dar mayor confiabilidad a <strong>la</strong><br />

información registrada.<br />

4. El establecimiento <strong>de</strong>l sistema <strong>de</strong> base <strong>de</strong> datos hizo<br />

posible que se facilitara enormemente el manejo seguro y<br />

confiable <strong>de</strong> <strong>la</strong> información.<br />

5. La incorporación al sistema <strong>de</strong> módulos para calcu<strong>la</strong>r<br />

déficit <strong>de</strong> presión <strong>de</strong> vapor e índice <strong>de</strong> estrés <strong>de</strong> cultivo<br />

facilitó y sistematizó <strong>la</strong> obtención <strong>de</strong> dichos índices.<br />

6. La capacitación al personal encargado <strong>de</strong>l manejo <strong>de</strong> <strong>la</strong>s<br />

estaciones y <strong>de</strong>l sistema <strong>de</strong> base <strong>de</strong> datos es una parte<br />

fundamental para el buen funcionamiento <strong>de</strong>l sistema.<br />

48


APENDICE A<br />

Muestras <strong>de</strong> los reportes generados por <strong>la</strong>s estaciones<br />

meteorológicas automatizadas<br />

49


APENDICE B<br />

Estructura <strong>de</strong> <strong>la</strong>s estaciones meteorológicas automatizadas y<br />

<strong>de</strong>l sistema <strong>de</strong> base <strong>de</strong> datos diseñado para manejar <strong>la</strong><br />

información registrada<br />

54


APENDICE C<br />

Programa general ejecutado por <strong>la</strong>s estaciones meteorológicas<br />

para hacer el registro <strong>de</strong> información<br />

(Páginas 58 a 265 en el documento original)<br />

57


BIBLIOGRAFIA<br />

CAMPBELL SCIENTIFIC, 1987, CRIO Module; user gui<strong>de</strong>, USA,<br />

1.1 - 13.1 p.<br />

FOX SOFTWARE INTERNATIONAL, 1991, FoxPro; Commands and<br />

Functions, Canada, INTECH HOUSE, 954 p.<br />

266<br />

FOX SOFTWARE INTERNATIONAL, 1991, FoxPro; Development Gui<strong>de</strong>,<br />

Canada, INTECH HOUSE, D1-I9 p.<br />

GOMEZ MORALES, S. B.; RAMIREZ ARTEAGA, R. 1987, Elementos<br />

básicos para el manejo <strong>de</strong> instrumental meteorológico,<br />

México D. F., CECSA, 25 p.<br />

YAGÜE FUENTES, J.L., 1992, Técnicas <strong>de</strong> riego, Ministerio <strong>de</strong><br />

Agricultura, Pesca y Alimentación, Madrid, IRYDA, 32 p.

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