Importación, estructuración y explotación de cartas náuticas oficiales en una base espacial robusta
Introducción
Las cartas náuticas en formato S-57 (ENC – Electronic Navigational Charts) son datos oficiales, estructurados, complejos y con una rica semántica.
Aunque se utilizan ampliamente en sistemas de navegación profesional, su explotación directa en un SIG generalista como QGIS sigue siendo delicada.(->¿Por qué los ENC (S-57) son datos complejos?)
El plugin S57Manager nace de esta constatación:
ofrecer una solución fiable, estructurada y reproducible para importar, almacenar y visualizar datos S-57 en QGIS, apoyándose en bases de datos espaciales modernas.
En este primer artículo presentamos S57Manager en su conjunto, y luego detallamos la opción PostGIS, especialmente adaptada a usos profesionales, colaborativos y multi-proyecto.
El plugin implementa la automatización de la cadena de tratamiento descrita en los dos artículos siguientes:
Cartas ENC en QGIS con PostGIS (1)
Cartas ENC en QGIS con PostGIS (2)
1. ¿Qué es S57Manager?
1.1 Objetivos del plugin
S57Manager tiene como objetivo:
- importar archivos ENC S-57 en QGIS
- decodificar su estructura compleja (objetos, atributos, geometrías)
- almacenar los datos de forma normalizada y explotable
- facilitar la visualización y el filtrado en QGIS
👉 El plugin está dirigido tanto a:
- especialistas en SIG
- autoridades portuarias
- consultoras
- servicios técnicos que trabajan con datos marinos
1.2 Arquitectura general
- Importación mediante GDAL / OGR
- Decodificación lógica de los objetos S-57
- Almacenamiento estructurado (PostGIS o GeoPackage)
- Visualización controlada en QGIS
- Herramientas específicas ENC (propósito de uso, escalas, filtros)
2. ¿Por qué PostGIS para los datos S-57?
2.1 Los retos de los datos ENC
Los ENC no son simples capas vectoriales:
- gran número de tablas
- relaciones implícitas entre objetos
- atributos codificados
- grandes volúmenes de datos
- posibles actualizaciones
PostGIS responde perfectamente a estas exigencias.
2.2 Ventajas del almacenamiento en PostGIS
Con S57Manager + PostGIS:
✔ almacenamiento centralizado
✔ alto rendimiento con grandes volúmenes
✔ consultas espaciales avanzadas
✔ multiusuario
✔ copias de seguridad y actualizaciones controladas
✔ integración en cadenas SIG existentes
3. Configuración del modo PostGIS en S57Manager
3.1 Configuración de la conexión
La configuración de la conexión a la base Postgresql/postgis se realiza directamente en QGIS. El complemento busca y muestra las conexiones disponibles en el proyecto actual:
3.2 Estructura de las tablas generadas
Al hacer clic en Aceptar en el cuadro de diálogo anterior, el complemento comprueba la existencia y, si es necesario, crea 5 esquemas en la base de datos seleccionada:
- enc, esquema principal donde se almacenarán todos los archivos S57 importados.
- linesenc, pointsenc y polysenc, esquemas de importación temporales. Acogen las importaciones ogr para permitir las operaciones necesarias para las geometrías. Una vez realizados los procesamientos y copiados los datos finales en el esquema enc, se vacían.
- encm, por el momento no utilizado, pero previsto para futuras versiones.
El esquema ENC contiene todas las tablas de los archivos S57.
- Separación por tipos geométricos (puntos: pt_, líneas: li_, polígonos: pl_).
- Tablas de objetos S-57.
- Tablas de relaciones.
- Gestión de identificadores RCID.
👉 El esquema está diseñado para ser legible, documentable y consultable.
4. Importar un ENC S-57 a PostGIS
4.1 Inicio de la importaciónt
El complemento busca y carga todos los archivos .000 del directorio y los subdirectorios y realiza lo siguiente:
- selección de archivos S-57
- seguimiento del progreso
- muestra registros detallados
4.2 Control y validación de los datos ENC en PostGIS
La importación de datos ENC en PostGIS es solo un primer paso.
Antes de cualquier explotación cartográfica o analítica, es imprescindible realizar un control de calidad riguroso.
Dado que los ENC son datos normalizados y críticos para la seguridad marítima, cualquier error estructural o de interpretación puede conducir a resultados incoherentes, e incluso peligrosos.
El control se basa en tres pilares complementarios:
- verificación de las capas importadas
- integridad geométrica
- coherencia de los atributos
4.2.1 Verificación de las capas importadas
Tras la importación en PostGIS, la primera comprobación consiste en asegurarse de que todas las clases de objetos esperadas estén presentes.
Presencia y exhaustividad
Según el contenido del ENC, deben encontrarse, entre otros:
- objetos hidrográficos (áreas de profundidad, sondas)
- línea de costa y superficies terrestres
- ayudas a la navegación
- peligros y obstrucciones
- zonas reglamentadas o especiales
La ausencia de una capa puede revelar:
- un error durante la importación
- un filtrado involuntario
- una incompatibilidad con la versión S-57 utilizada
Organización lógica
En PostGIS, los datos pueden organizarse:
- por esquema (hidrografía, navegación, regulación, etc.)
- por tipo geométrico (puntos, líneas, polígonos)
- por clase S-57
Una estructuración clara facilita:
- el mantenimiento
- la lectura por terceros
- la automatización de los procesos
👉 S57Manager ayuda a mantener una organización legible y compatible con las buenas prácticas SIG.
4.2.2 Integridad de las geometrías
Los ENC se basan en geometrías compartidas y topológicas, lo que hace que su importación sea más delicada que la de un conjunto vectorial clásico.
Geometrías válidas
Es indispensable verificar que:
- los polígonos estén cerrados
- las geometrías no se auto-intersecten
- las líneas no estén degeneradas
- los puntos no estén duplicados innecesariamente
En PostGIS, las funciones de validación permiten:
- detectar geometrías inválidas
- corregirlas si es necesario
- documentar las anomalías
Una geometría inválida puede:
- impedir la visualización en QGIS
- falsear cálculos de superficie o distancia
- bloquear operaciones espaciales posteriores
Coherencia topológica
Aunque la topología S-57 no siempre se conserve exactamente tras la importación, ciertas reglas deben seguir siendo coherentes:
- un área de profundidad no debe superponerse arbitrariamente a un área terrestre
- la línea de costa debe corresponder al límite tierra/mar
- los objetos puntuales deben situarse en zonas lógicamente compatibles
Estos controles son especialmente importantes durante la agregación o generalización de los datos.
4.2.3 Coherencia de los atributos
Los atributos S-57 son a la vez ricos y restrictivos.
Deben verificarse con el mismo rigor que las geometrías.
Presencia de atributos esenciales
Cada clase de objeto posee atributos:
- obligatorios
- condicionales
- opcionales
La ausencia de un atributo clave puede indicar:
- un error de importación
- una mala interpretación del esquema S-57
- una pérdida de información durante la conversión
Valores codificados y dominios
Muchos atributos utilizan:
- valores numéricos codificados
- listas cerradas definidas por la OHI (IHO)
Es fundamental comprobar que:
- los valores estén dentro de los dominios permitidos
- los códigos correspondan a su significado
- los campos no contengan valores aberrantes
Un valor incorrecto puede modificar:
- la interpretación cartográfica
- la jerarquía de los objetos
- las reglas de visualización o prioridad
Coherencia semántica
Por último, algunos controles dependen del sentido común náutico:
- un peligro no puede situarse en tierra
- una ayuda a la navegación debe ser coherente con su entorno
- una zona reglamentada debe tener un tipo y una categoría compatibles
Estas verificaciones cruzadas suelen facilitarse mediante:
- consultas espaciales en PostGIS
- uniones entre capas
- visualización en QGIS
Por qué estos controles son esenciales
PostGIS ofrece una potencia de análisis excepcional, pero no corrige automáticamente las incoherencias semánticas o normativas.
En el caso de los ENC:
- la calidad de los datos condiciona directamente su fiabilidad
- los errores pueden propagarse en los análisis
- un control inicial evita problemas posteriores
👉 S57Manager se inscribe en esta lógica:
no solo importar datos, sino importarlos correctamente, respetando la estructura y el significado náutico de la información.
5. Explotación en QGIS
5.1 Visualización por familias de objetos
Dada la riqueza y densidad de los datos ENC, mostrar todas las capas simultáneamente conduce rápidamente a un mapa ilegible.
Una buena práctica consiste en organizar la visualización por familias de objetos, es decir, por grandes conjuntos funcionales que comparten una lógica náutica común.
Por ejemplo:
- objetos hidrográficos (áreas de profundidad, sondas, isóbatas),
- elementos del litoral y superficies terrestres,
- ayudas a la navegación (boyas, luces, balizas),
- peligros y obstrucciones,
- zonas reglamentadas o especiales.
En QGIS, esta organización puede implementarse mediante:
- grupos de capas,
- estilos compartidos por familia,
- filtros de visualización condicionales,
- o esquemas distintos en PostGIS.
La visualización por familias presenta varias ventajas:
- facilita una lectura progresiva del mapa,
- permite un control visual rápido de la coherencia de los datos,
- prepara el terreno para estilos avanzados, cercanos a las reglas S-52, sin reproducirlas completamente.
👉 S57Manager se apoya en esta lógica al conservar una estructura compatible con las familias de objetos ENC, permitiendo crear proyectos QGIS legibles, evolutivos y adaptados a los usos.
5.2 Filtrado de las capas visualizadas
El menú “Herramientas ENC” permite filtrar las capas mostradas según el uso y/o la escala de visualización.
Filtrado por purpose
Los ENC están diseñados para usos muy diversos, desde la planificación de rutas hasta la navegación costera o portuaria.
Esta diversidad se formaliza mediante el concepto de purpose, que corresponde al nivel de uso cartográfico del dato.
Aplicar un filtrado por purpose permite mostrar solo los objetos pertinentes para un contexto dado, evitando la sobrecarga visual.
Un objeto válido en una ENC de navegación general puede resultar inapropiado, o incluso engañoso, en un contexto portuario, y viceversa.
En un entorno PostGIS / QGIS, este filtrado puede implementarse:
- mediante atributos heredados de la importación ENC,
- a través de vistas SQL dedicadas a cada purpose,
- o mediante reglas de visibilidad dependientes de la escala.
Los beneficios son múltiples:
- mejor legibilidad cartográfica,
- coherencia entre escala, uso y contenido,
- base sólida para estilos diferenciados según el contexto de navegación.
👉 S57Manager facilita este filtrado al conservar la información de purpose y permitir estructurar capas y consultas sin imponer una simbología rígida.
Escala de visualización
En los ENC, la escala no es un simple parámetro cartográfico: condiciona la validez misma de la información.
Cada objeto está diseñado para interpretarse dentro de un rango de escalas determinado.
Mostrar un objeto fuera de su dominio de escala puede provocar:
- pérdida de legibilidad,
- falsa precisión,
- interpretaciones erróneas.
La gestión de la escala permite:
- adaptar automáticamente la visibilidad al nivel de zoom,
- preservar la coherencia entre detalle geométrico y uso,
- aproximar el comportamiento de QGIS al de un ECDIS.
👉 S57Manager ofrece herramientas para definir y ajustar escalas mínima y máxima de visualización, permitiendo una cartografía progresiva y legible.
5.3 Simbología personalizada
Al cargar directamente capas S-57, se obtienen geometrías con simbología por defecto, muy alejada de una carta náutica.
S57Manager permite aplicar directamente una simbología de tipo ECDIS.
Dos pasos son necesarios:
- instalar los símbolos SVG incluidos en el plugin,
- instalar la simbología por defecto en la base de datos PostGIS mediante la tabla
layer_styles.
Conclusión
El modo PostGIS de S57Manager constituye una solución robusta para integrar de forma duradera los datos ENC en un SIG profesional.
👉 En el próximo artículo veremos cómo S57Manager permite un enfoque más ligero y autónomo mediante GeoPackage.
