CURSO DE INTRODUCCIÓN A LOS SISTEMASDE INFORMACIÓN GEOGRAFICA
Objetivos Generales del CursoEl objetivo del curso es entregar las herramientas necesarias para que losasistentes puedan m...
Tópicos a Tratar              1.1. Introducción a las Ciencias de Información Geográfica              2.2.   Exploración d...
Distribución de HorasEl curso se desarrolla en en sesiones teóricas y prácticas, medianteexposiciones, ejercicios de aplic...
¿Qué es un SIG?El término SIG procede del acrónimo de Sistema de InformaciónGeográfica (en inglés GIS, Geographic Informat...
Sistema de Información Geográfica (GIS)Es un sistema computarizado diseñado para permitir a los usuarioscolectar, manejar ...
Los SIG son una nueva tecnología que permite gestionar y analizar lainformación espacial y que surgió como resultado de la...
Existen otras muchas definiciones de SIG, algunas de ellas acentúansu componente de base de datos, otras sus funcionalidad...
Aunque al leer algunas definiciones de los Sistemas de InformaciónGeográfica se puede pensar que es algo muy complejo, en ...
Un SIG se define como un conjunto de métodos, herramientas y datosque están diseñados para actuar coordinada y lógicamente...
Componentes de un SIG        •Hardware        •Software       •Información        •Personal        •Métodos
HardwareLos SIG corren en un amplio rango de tipos decomputadoras desde equipos centralizados hastaconfiguraciones individ...
SoftwareLos programas SIG proveen las herramientas yfuncionalidades necesarias para almacenar, analizar ymostrar informaci...
Actualmente la mayoría de los proveedores de software SIGdistribuyen productos fáciles de usar y pueden reconocer informac...
InformaciónEl componente más importante para un SIG es la información. Serequiere de adecuados datos de soporte para que e...
PersonalLas tecnologías SIG son de valor limitado si no se cuenta con losespecialistas en manejar el sistema y desarrollar...
MétodosPara que un SIG tenga una implementación exitosa debe basarse en unbuen diseño y reglas de actividad definidas, que...
Base de datos en los SIGUn aspecto fundamental dentro de los sistemas SIG es la formade almacenar la información. Si bien ...
Las bases de datos de los SIG contienen datos gráficos y alfanuméricos,integrados para formar una completa fuente de infor...
La generación de la base de datos inicial incluye la captura eintegración de datos que generalmente proceden de fuentes di...
Tipos de DatosLos datos en un Sistema de Información Geográfica pueden serclasificados en: gráficos y alfanuméricos. Cada ...
Para la representación de datos gráficos se utilizan tres tipos básicosde entidades:Nodos. Es un objeto sin dimensiones qu...
Los datos alfanuméricos son descripciones de las características de lasentidades gráficas.Generalmente son almacenados en ...
Para representar el mundo real en datos espaciales debemos hacer unproceso de abstracción.Las entidades del mundo real pue...
Las abstracciones de los objetos del mundo real ahora deben serrepresentadas. Estas representaciones pueden ser en formato...
Las más importantes son :Relaciones topológicas: Se refiere a la posición relativa de dos o másentidades, por ejemplo, la ...
Clasificación: Consiste en clasificar los objetos del mundo real endistintas clases o categorías, por ejemplo, la capa de ...
Imágenes gráficas. Tipos de formatosLas imágenes gráficas pueden ser almacenadas en formato raster(cada línea se define po...
Modelo rasterEn el modelo raster el espacio es discretizado en pequeños rectánguloso cuadrados, de forma que el tamaño que...
El volumen de almacenamiento necesario que se pretende minimizar.Para esto existen dos métodos :   Run-length enconding : ...
Quadtrees: Uno de las técnicas más utilizadas consiste en dividir unmapa en una estructura jerárquica basada en el princip...
La precisión de la georreferenciación en el modelo raster está sesgadaconceptualmente por la porción del territorio que re...
Modelo Vectorial  El modelo vectorial se basa en tres primitivas básicas :   · el nodo: es la unidad básica para represent...
Normalmente se almacenan relaciones del tipo : ·  Nodo origen, nodo final de arco y relación ordenada de los     nodos int...
Recomendaciones :  · Usar el formato vectorial para la realización de gráficos y mapasprecisos.     · Usar el formato vect...
Información alfanuméricaMediante la información alfanumérica se describen lascaracterísticas de las entidades gráficas. En...
· Atributos alfanuméricos. Proporcionan informacióndescriptiva sobre las características de las entidades gráficas. Serela...
· Datos geográficamente referenciados. Mediante este tipo dedatos se describen incidentes o fenómenos que se producen en u...
Para mejorar el acceso a la información se establecen normalmentedos tipos de mecanismos:   · Indices geográficos. Los índ...
Funcionamiento de los SIGLa construcción e implementación de un SIG en cualquierorganización es una tarea siempre progresi...
Los esfuerzos y la inversión necesaria para crear las bases de datos ytener un SIG eficiente y funcional no son pequeños, ...
Los SIG funcionan con dos tipos diferentes de informacióngeográfica: el Modelo Vector y el Modelo Raster.El modelo raster ...
Mientras otros Sistemas de Información contienen sólo datosalfanuméricos (nombres, direcciones, números de cuenta, etc.), ...
Hoy en día el condicionante principal a la hora de afrontar cualquierproyecto basado en SIG lo constituye la disponibilida...
Construcción de bases de datos geográficasLa construcción de una base de datos geográfica implica un procesode abstracción...
En segundo lugar, existen relaciones espaciales entre los objetosgeográficos que el sistema no puede obviar; la topología,...
Pero la estructuración de la información espacial procedente delmundo real en capas conlleva cierto nivel de dificultad. E...
La topología de un SIG reduce sus funciones a cuestiones mucho mássencillas, como por ejemplo conocer el polígono (o políg...
Topologías, modelos de datos y tipos de SIGSIG-VectorialesSon aquellos Sistemas de Información Geográfica que para ladescr...
Existen diversas formas de modelar estas relaciones entre los objetosgeográficos o topología. Dependiendo de la forma en q...
Con un par de coordenadas se define un punto, con dos puntos segenera una línea, y con una agrupación de líneas se forman ...
SIG-RasterLos Sistemas de Información Raster basan su funcionalidad en unaconcepción implícita de las relaciones de vecind...
Para tener una descripción precisa de los objetos geográficoscontenidos en la base de datos el tamaño del pixel debe ser r...
El modelo de datos raster es útil cuando tenemos que describir objetosgeográficos con límites difusos, como por ejemplo pu...
Alcances de los sistemas de información geográficaComo se ha visto, los SIG constituyen una herramienta muy poderosapara l...
Un SIG permite:   · Realizar un gran número de manipulaciones, sobresaliendo lassuperposiciones de mapas, transformaciones...
Comparar eficazmente los datos espaciales a través deltiempo (análisis temporal).  ·   Efectuar algunos análisis, de forma...
Tecnologías relacionadas con los SIG  Los sistemas de Información Geográfica comparten característicascon otros sistemas d...
Mapeo de EscritorioSe caracteriza por utilizar la figura del mapa para organizar lainformación utilizando capas e interact...
Herramientas CADSe utilizan especialmente para crear diseños y planos de construccióntanto de manufactura como de obras de...
Sensores RemotosSe definen como la técnica de adquisición y procesamiento digitalposterior de los datos de la superficie t...
Los SMBD se especializan en el almacenamiento y manejo de todotipo de información, incluyendo datos geográficos, estánperf...
Aplicaciones de los sistemas de información geográficaEn la mayoría de los sectores los SIG pueden ser utilizados como una...
Cartografía AutomatizadaLas entidades públicas han implementado este componente de los SIGen la construcción y mantenimien...
InfraestructuraAlgunos de los primeros sistemas SIG fueron utilizados por lasempresas encargadas del desarrollo, mantenimi...
Estos sistemas almacenan información relativa a laconectividad de los elementos representados gráficamente, conel fin de r...
Gestión TerritorialSon aplicaciones SIG dirigidas a la gestión de entidades territoriales ypermiten un rápido acceso a la ...
Medio AmbienteSon aplicaciones implementadas por instituciones de medio ambiente,que facilitan la evaluación del impacto a...
Equipamiento SocialImplementación de aplicaciones SIG dirigidas a la gestión de serviciosde impacto social, tales como ser...
Recursos MinerosEl diseño de estos SIG facilitan el manejo de un gran volumen deinformación generada en varios años de exp...
Ingeniería de TránsitoSistemas de Información Geográfica utilizados para modelar laconducta del tráfico determinando patro...
DemografíaSe evidencian en este tipo de SIG un conjunto diverso de aplicacionescuyo vínculo es la utilización de las varia...
GeoMarketingLa base de datos de los clientes potenciales de determinado producto oservicio relacionada con la información ...
BancaLos bancos son buenos usuarios de los SIG debido a que requierenubicar a sus clientes y planificar tanto sus campañas...
PlanimetríaLa planimetría tiene como objetivo la representación bidimensionaldel terreno proporcionándole al usuario la po...
El fin de la planimetría es que el usuario tenga un fácil accesoa la información del predio; por ejemplo, saber qué cantid...
Cartografía Digital 3DEste tipo de información tridimensional de construcciones civiles, esrequerida para realizar, por ej...
El primer factor es el grado con que las funcionalidades ofrecidas porel SIG corresponden al tipo de operaciones que se le...
Los SIG en los negocios: Herramientas de apoyo a la toma de                              decisionesDifusión de los SIG en ...
El segundo factor corresponde a determinar hasta qué punto elsoftware es fácil de usar, por ejemplo, a través de una inter...
El tercer factor se refiere a las inversiones necesarias en software yhardware. La disponibilidad de muchas herramientas d...
También el número de personas que han sido o están siendoentrenadas en SIG está creciendo.El problema es más una cuestión ...
El quinto factor es el problema de los datos. Este es un problemamayor porque disminuye la velocidad del proceso de difusi...
Debido a las actividades de recolección de datos por parte del sectorgubernamental y la iniciativa privada, la disponibili...
Resumiendo estos factores, parece claro que los SIG no son todavíauna tecnología madura, esto explica porqué la difusión d...
ConclusionesComo se ha visto a lo largo de este documento, resultan evidentes lasventajas que sugiere el uso de Sistemas d...
Es claro que la práctica cotidiana en el uso de los SIG en lasorganizaciones generarán ventajas competitivas sin importar ...
Sin embargo, es necesario destacar la amplia gama de aplicaciones deíndole social que pueden tener los sistemas de informa...
También se podría diseñar un SIG que estableciera la prioridad en elsuministro de servicios básicos como suministro de agu...
Para concluir, es importante destacar que el uso de los SIG no debe sermanejado como un problema de tecnología, como ha si...
Bibliografía    ·   Armenteras, D. (2001). "GIS at the Alexander von HumboldtInstitute", Colombia. In: Conservation Geogra...
·              http://www.uca.es/dept/filosofia/TEMA%201.pdf·           Edgar Sánchez. "Evaluación del impacto organizacio...
·                   XXXVIII: A Workshop on "Earthquake HazardsAlong the Wasatch Front. Utah," Salt Lake City, Utah, May 14...
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  1. 1. CURSO DE INTRODUCCIÓN A LOS SISTEMASDE INFORMACIÓN GEOGRAFICA
  2. 2. Objetivos Generales del CursoEl objetivo del curso es entregar las herramientas necesarias para que losasistentes puedan manejar los conceptos relacionados con aspectos decartografía temática y sistemas de información geográfica, estructurar ymanejar proyectos que involucren la utilización de sistemas deinformación geográfica y aplicar dichos conocimientos bajo el uso de lasherramientas Arc/View.
  3. 3. Tópicos a Tratar 1.1. Introducción a las Ciencias de Información Geográfica 2.2. Exploración de Datos Geográficos 3.3. Conceptos sobre Sistemas de Información Geográfica 4.4. Elementos Básicos de Análisis Espacial 5.5. Elementos de cartografía temática 6.6. Desarrollo de proyectos en Sistemas de Información Geográfica
  4. 4. Distribución de HorasEl curso se desarrolla en en sesiones teóricas y prácticas, medianteexposiciones, ejercicios de aplicación, y la realización de un ensayotemático.EvaluaciónA través de ejercicios prácticos con software.
  5. 5. ¿Qué es un SIG?El término SIG procede del acrónimo de Sistema de InformaciónGeográfica (en inglés GIS, Geographic Information System).Técnicamente se puede definir un SIG como una tecnología demanejo de información geográfica formada por equipos electrónicos(hardware) programados adecuadamente (software) que permitenmanejar una serie de datos espaciales (información geográfica) yrealizar análisis complejos con éstos siguiendo los criterios impuestospor el equipo científico (personal).
  6. 6. Sistema de Información Geográfica (GIS)Es un sistema computarizado diseñado para permitir a los usuarioscolectar, manejar y analizar grandes volúmenes de datos de atributoasociados y espacialmente referidos. El Sistema de InformaciónGeográfica (GIS) se utiliza para resolver investigaciones complejas,para los problemas de manejo, y para la planeación.
  7. 7. Los SIG son una nueva tecnología que permite gestionar y analizar lainformación espacial y que surgió como resultado de la necesidad dedisponer rápidamente de información para resolver problemas ycontestar a preguntas de modo inmediato.
  8. 8. Existen otras muchas definiciones de SIG, algunas de ellas acentúansu componente de base de datos, otras sus funcionalidades y otrasenfatizan el hecho de ser una herramienta de apoyo en la toma dedecisiones, pero todas coinciden en referirse a un SIG como unsistema integrado para trabajar con información espacial, herramientaesencial para el análisis y toma de decisiones en muchas áreas vitalespara el desarrollo nacional, incluyendo la relacionada con lainfraestructura de un municipio, estado o incluso a nivel nacional.
  9. 9. Aunque al leer algunas definiciones de los Sistemas de InformaciónGeográfica se puede pensar que es algo muy complejo, en realidadresulta sencillo de comprender si se percibe a un SIG como unprograma de cómputo, un software con funciones específicas. En estesentido un SIG es igual que una hoja de calculo o un procesador detextos, solo que para el caso de los SIG se tienen programas comoArcinfo, Arc View, Geomedia o Geographics, por citar solo aalgunos.
  10. 10. Un SIG se define como un conjunto de métodos, herramientas y datosque están diseñados para actuar coordinada y lógicamente paracapturar, almacenar, analizar, transformar y presentar toda lainformación geográfica y de sus atributos con el fin de satisfacermúltiples propósitos.
  11. 11. Componentes de un SIG •Hardware •Software •Información •Personal •Métodos
  12. 12. HardwareLos SIG corren en un amplio rango de tipos decomputadoras desde equipos centralizados hastaconfiguraciones individuales o de red, unaorganización requiere de hardware suficientementeespecífico para cumplir con las necesidades deaplicación.
  13. 13. SoftwareLos programas SIG proveen las herramientas yfuncionalidades necesarias para almacenar, analizar ymostrar información geográfica, los componentesprincipales del software SIG son: •Sistema de manejo de base de datos. •Una interfase grafica de usuarios (IGU) para el fácil acceso a las herramientas. •Herramientas para captura y manejo de información geográfica. •Herramientas para soporte de consultas, análisis y visualización de datos geográficos.
  14. 14. Actualmente la mayoría de los proveedores de software SIGdistribuyen productos fáciles de usar y pueden reconocer informacióngeográfica estructurada en muchos formatos distintos.
  15. 15. InformaciónEl componente más importante para un SIG es la información. Serequiere de adecuados datos de soporte para que el SIG pueda resolverlos problemas y contestar a preguntas de la forma mas acertadaposible. La consecución de datos correctos generalmente absorbe entre un 60y 80% del presupuesto de implementación del SIG, y la recolección delos datos es un proceso largo que frecuentemente demora el desarrollode productos que son de utilidad.Los datos geográficos y alfanuméricos pueden obtenerse por recursospropios u obtenerse a través de proveedores de datos. Mantener,organizar y manejar los datos debe ser política de la organización.
  16. 16. PersonalLas tecnologías SIG son de valor limitado si no se cuenta con losespecialistas en manejar el sistema y desarrollar planes deimplementación del mismo. Sin el personal experto en su desarrollo, lainformación se desactualiza y se maneja erróneamente, el hardware yel software no se manipula en todo su potencial.
  17. 17. MétodosPara que un SIG tenga una implementación exitosa debe basarse en unbuen diseño y reglas de actividad definidas, que son los modelos ypracticas operativas exclusivas en cada organización.
  18. 18. Base de datos en los SIGUn aspecto fundamental dentro de los sistemas SIG es la formade almacenar la información. Si bien en el inicio de estossistemas era habitual que la gestión de esta información serealizara mediante programas propios, la tendencia actual es lade desligar el producto SIG del gestor de la base de datosutilizado, de forma que sea posible utilizar cualquiera de losproductos que para este fin existen en el mercado.
  19. 19. Las bases de datos de los SIG contienen datos gráficos y alfanuméricos,integrados para formar una completa fuente de información. Laexactitud y el nivel de resolución son elementos importantes en eldesarrollo de una base de datos de un SIG, y vienen determinados porel uso al que vaya destinado el sistema. Así, un SIG diseñado paraaplicaciones de ingeniería requerirá, en general, un alto nivel deexactitud y una gran resolución. Sin embargo, sistemas pensados paraplanificaciones o análisis parcelarios no requieren ese alto nivel deexactitud y detalle, sobre todo teniendo en cuenta que el precio de unabase de datos gráfica aumenta exponencialmente cuando se incrementael nivel de resolución. Ambos aspectos, coste y nivel de detalle, debenser analizados cuidadosamente con objeto de optimizar el diseño de unabase de datos para un Sistema de Información Geográfica.
  20. 20. La generación de la base de datos inicial incluye la captura eintegración de datos que generalmente proceden de fuentes diversas.Estas fuentes a menudo presentan diferentes escalas y formatos quedeben ser unificados.Una base de datos completamente integrada requiere unas entidadesde control y referencia a las que se deben ajustar otras entidades quese incorporan en las distintas capas de la BD.Cada una de las capas y entidades tienen una serie de característicasque influirán en el desarrollo de la BD inicial, en los procesos demantenimiento y en las aplicaciones en las que vayan a ser utilizadas.
  21. 21. Tipos de DatosLos datos en un Sistema de Información Geográfica pueden serclasificados en: gráficos y alfanuméricos. Cada uno de ellostienen características específicas y diferentes requisitos para sueficaz almacenamiento, proceso y representación.Los datos gráficos son descripciones digitales de las entidadesdel plano. Suelen incluir las coordenadas, reglas y símbolos quedefinen los elementos cartográficos en un mapa.El SIG utiliza esos datos para generar un mapa o representacióngráfica en una pantalla de ordenador o bien sobre papel.
  22. 22. Para la representación de datos gráficos se utilizan tres tipos básicosde entidades:Nodos. Es un objeto sin dimensiones que representa una unióntopológica o un punto terminal y que especifica una localizacióngeométrica; en cualquier caso, se trata de la entidad básica pararepresentar entidades con posición pero sin dimensión (al menos a laescala escogida). En el formato vectorial se les denomina puntos.Líneas (o arcos). Son objetos de una dimensión definidos por un nodoinicio y un nodo fin.Polígonos (o áreas). Son objetos limitados y continuos de dosdimensiones.
  23. 23. Los datos alfanuméricos son descripciones de las características de lasentidades gráficas.Generalmente son almacenados en formatos convencionales para estetipo de información, si bien se están comenzando a utilizar junto conlos SIG sistemas de gestión documental, que gestionan estos datoscomo imágenes gráficas en formato raster.La información alfanumérica y gráfica se encuentran completamenteintegradas, siendo esta integración, junto con la capacidad de gestiónde ambos tipos de datos, lo que caracteriza a los Sistemas deInformación Geográfica.
  24. 24. Para representar el mundo real en datos espaciales debemos hacer unproceso de abstracción.Las entidades del mundo real pueden ser abstraidas de diferentesformas, por ejemplo, como puntos, líneas, áreas (abstraccióngeométrica o cartográfica ) o como imágenes ( por ejemplo,fotografías ) o como etiquetas ( por ejemplo una dirección ). Así, unobjeto del mundo real como puede ser un río, para incorporarlo anuestro SIG lo abstraemos en una línea, por ejemplo.
  25. 25. Las abstracciones de los objetos del mundo real ahora deben serrepresentadas. Estas representaciones pueden ser en formato vectorial,formato raster, como entidades topológicas (nodos, polígonos ... ), porsímbolos o por textos. Por último señalar una de las característicasmas significativas de las entidades de datos espaciales, las relacionesexistentes entre las mismas.
  26. 26. Las más importantes son :Relaciones topológicas: Se refiere a la posición relativa de dos o másentidades, por ejemplo, la posición relativa de dos casas. Estasrelaciones pueden estar directamente en los datos o ser deducidas apartir de la proximidad, solapamiento, etc.
  27. 27. Clasificación: Consiste en clasificar los objetos del mundo real endistintas clases o categorías, por ejemplo, la capa de transporte quecomprende autopistas, carreteras, etc.Agregación: Los objetos del mundo real pueden ser definidos comocomposición o agregación de otros objetos, por ejemplo un colegio sepuede considerar como la agregación de edificios, campos de juego,carreteras, etc.Asociación: Es similar a las relaciones topológicas, ya que tiene granimportancia la posición. Un ejemplo puede ser la asociación entre unedificio y la calle más cercana.
  28. 28. Imágenes gráficas. Tipos de formatosLas imágenes gráficas pueden ser almacenadas en formato raster(cada línea se define por todos sus puntos intermedios, siendoalmacenados todos ellos) o en formato vectorial (cada línea quedadefinida por un punto inicial y un punto final (o punto y vector)siendo éstos los únicos puntos que se almacenan).
  29. 29. Modelo rasterEn el modelo raster el espacio es discretizado en pequeños rectánguloso cuadrados, de forma que el tamaño que tienen estos elementos esfundamental y determina la resolución.Utiliza una única primitiva muy similar al punto, el pixel, contracciónde las palabras inglesas : picture element. Una malla de puntos deforma cuadrada o rectangular que contiene valores numéricosrepresenta las entidades cartográficas y sus atributos a la vez. Losmodelos lógicos menos complejos son los basados en el modeloconceptual raster, en buena medida porque la georreferenciación y latopología son implícitas a la posición - columna y fila - del pixel en lamalla. Cada atributo temático es almacenado en una capa propia. Laseparación entre datos cartográficos y datos temáticos no existe, puescada capa representa un único tema y cada celda contiene un únicodato numérico. La malla de pixels puede ser regular o tambiénirregular en el caso de los modelos quadtree y octree.
  30. 30. El volumen de almacenamiento necesario que se pretende minimizar.Para esto existen dos métodos : Run-length enconding : Se basa en que los objetos frecuentementese extienden sobre áreas mayores que un único pixel, así este métodoen lugar de guardar los valores de cada uno de los pixeles, agrupa lasfilas de una matriz raster en bloques con idéntico valor. Por ejemplo,si los valores de una fila de pixeles que representan una imagen enblanco y negro fueran "000011100", usando este método se guardaríancomo "403120".
  31. 31. Quadtrees: Uno de las técnicas más utilizadas consiste en dividir unmapa en una estructura jerárquica basada en el principio dedescomposición recursiva del espacio en cuadrantes, resultando enuna determinada estructura de árbol. Se emplea con el objeto dereducir espacio de almacenamiento y el tiempo de procesamiento delos datos gráficos en los formatos raster. Cuando la descomposiciónes en octantes, el modelo se denomina Odree.· La eficiencia de acceso a la información que debe maximizarse· Los tiempos de respuesta requeridos en las operacionesefectuadas sobre dicha información (en general, operaciones decomposición de capas ).
  32. 32. La precisión de la georreferenciación en el modelo raster está sesgadaconceptualmente por la porción del territorio que representa el pixel,la cual es la unidad de medida lineal y superficial mínima del sistema.Además a veces no se especifica como está georreferenciada la celda,respecto a su ángulo superior izquierdo o a su ángulo inferiorizquierdo o respecto a su centro. El modelo conceptual raster tieneserias limitaciones conceptuales en la precisión de la referenciación,con un margen e error equivalente a la mitad de la base y de la alturadel pixel.
  33. 33. Modelo Vectorial El modelo vectorial se basa en tres primitivas básicas : · el nodo: es la unidad básica para representar entidades conposición pero sin dimensión ( al menos a la escala escogida ). · la línea o el arco: representa entidades de una dimensión y estárestringido a línea recta en algunas implementaciones. · el polígono o área: se utiliza para representar las entidadesbidimensionales. Algunos autores añaden una cuarta, el volumen. Entre ellas existenuna serie de relaciones tales como que una línea se define por dos omás puntos (nodos), o un área está limitada por una serie de líneas, locual constituye una mínima definición topológica.
  34. 34. Normalmente se almacenan relaciones del tipo : · Nodo origen, nodo final de arco y relación ordenada de los nodos internos si existieran.· Secuencia ordenada de los arcos que definen un polígono.· Polígonos a derecha y a izquierda de cada arco.
  35. 35. Recomendaciones : · Usar el formato vectorial para la realización de gráficos y mapasprecisos. · Usar el formato vectorial para análisis de redes ( cableadoseléctricos y telefónicos, rutas de transporte, etc. ) · Para la superposición y combinación de planos es más rápido ybarato el modelo raster · Usar el método raster cuando se trabaja con representaciones y simulaciones de superficies · Utilizar el formato raster y vectorial en combinación cuando esnecesario representar líneas con precisión ( vectorial ) y superficiesrellenas (raster) · Disponer de algoritmos de conversión de vectorial-raster yviceversa. · Recordar que se pueden editar simultáneamente datos raster yvectoriales.
  36. 36. Información alfanuméricaMediante la información alfanumérica se describen lascaracterísticas de las entidades gráficas. En una base de datos deun SIG podremos encontrar dos tipos de informaciónalfanumérica:
  37. 37. · Atributos alfanuméricos. Proporcionan informacióndescriptiva sobre las características de las entidades gráficas. Serelacionan con dichas entidades a través de identificadores comunesque se almacenan tanto en el registro alfanumérico como en el gráfico.Un sistema SIG debe ser capaz de realizar consultas o análisis sobrelos atributos alfanuméricos de forma independiente y generar mapasbasados en dichos atributos.
  38. 38. · Datos geográficamente referenciados. Mediante este tipo dedatos se describen incidentes o fenómenos que se producen en unalocalización específica. A diferencia de los atributos estos datos nodescriben una entidad gráfica sino que proporcionan información(número de edificios permitidos en una zona, número de accidentes enun cruce, inspecciones de salud en un barrio, etc.) asociada a unalocalización geográfica. Este tipo de datos se almacena y gestiona deforma separada y no se relaciona directamente con las entidadesgeográficas de la base de datos del SIG.
  39. 39. Para mejorar el acceso a la información se establecen normalmentedos tipos de mecanismos: · Indices geográficos. Los índices geográficos se utilizan en unSIG para seleccionar, relacionar y recuperar datos en función de sulocalización geográfica, de forma similar a como actúan los índices enuna base de datos tradicional; no constituyen información en sí yúnicamente sirven para mejorar los accesos.
  40. 40. Funcionamiento de los SIGLa construcción e implementación de un SIG en cualquierorganización es una tarea siempre progresiva, compleja, laboriosa ycontinúa.Los análisis y estudios anteriores a la implantación de un SIG sonsimilares a los que se deben realizar para establecer cualquier otrosistema de información; sin embargo, en los SIG hay que considerarlas características especiales de los datos utilizados y suscorrespondientes procesos de actualización.Es indiscutible que los datos son el principal activo de cualquiersistema de información. Por ello el éxito y la eficacia de un SIG semiden por el tipo, la calidad y vigencia de los datos con los que opera.
  41. 41. Los esfuerzos y la inversión necesaria para crear las bases de datos ytener un SIG eficiente y funcional no son pequeños, aunque tampocosignifica una gran inversión.Es un esfuerzo permanente por ampliar y mejorar los datosalmacenados, utilizando las herramientas más eficientes para talpropósito.La información geográfica contiene una referencia territorial explicitacomo latitud y longitud o una referencia implícita como domicilio ocódigo postal. Las referencias implícitas pueden ser derivadas dereferencias explicitas mediante geocodificación.
  42. 42. Los SIG funcionan con dos tipos diferentes de informacióngeográfica: el Modelo Vector y el Modelo Raster.El modelo raster funciona a través de una retícula que permite asociardatos a una imagen; es decir, se pueden relacionar paquetes deinformación a los pixeles de una imagen digitalizada.En el modelo vector, la información sobre puntos, líneas y polígonosse almacena como una colección de coordenadas x,y. La ubicación deuna característica puntual, pueden describirse con un sólo punto x,y.Las características lineales, pueden almacenarse como un conjunto depuntos de coordenadas x,y. Las características poligonales, puedenalmacenarse como un circuito cerrado de coordenadas.
  43. 43. Mientras otros Sistemas de Información contienen sólo datosalfanuméricos (nombres, direcciones, números de cuenta, etc.), lasbases de datos de un SIG integran además la delimitación espacial decada uno de los objetos geográficos.Por ejemplo, un lago que tiene su correspondiente forma geométricaplasmada en un plano, tiene también otros datos asociados comoniveles de contaminación, flora, fauna, pesca y niveles de captación enrelación a la temporada del año.
  44. 44. Hoy en día el condicionante principal a la hora de afrontar cualquierproyecto basado en SIG lo constituye la disponibilidad de datosgeográficos del territorio a estudiar, mientras que hace diez años lo erala disponibilidad de computadoras potentes que permitieran realizarlos procesos de cálculo involucrados en el análisis de datosterritoriales.Pero además de ser un factor limitante, la información geográfica es asu vez el elemento diferenciador de un Sistema de InformaciónGeográfica frente a otro tipo de Sistemas de Información; así, laparticular naturaleza de este tipo de información contiene dosvertientes diferentes: por un lado está la vertiente espacial y por otro lavertiente temática de los datos.
  45. 45. Construcción de bases de datos geográficasLa construcción de una base de datos geográfica implica un procesode abstracción para pasar de la complejidad del mundo real a unarepresentación simplificada que pueda ser procesada por el lenguajede las computadoras actuales.Este proceso de abstracción tiene diversos niveles y normalmentecomienza con la concepción de la estructura de la base de datos,generalmente en capas; en esta fase, y dependiendo de la utilidad quese vaya a dar a la información a compilar, se seleccionan las capastemáticas a incluir.
  46. 46. En segundo lugar, existen relaciones espaciales entre los objetosgeográficos que el sistema no puede obviar; la topología, que enrealidad es el método matemático-lógico usado para definir lasrelaciones espaciales entre los objetos geográficos puede llegar a sermuy compleja, ya que son muchos los elementos que interactúan sobrecada aspecto de la realidad.
  47. 47. Pero la estructuración de la información espacial procedente delmundo real en capas conlleva cierto nivel de dificultad. En primerlugar, la necesidad de abstracción que requieren las máquinas implicatrabajar con primitivas básicas de dibujo, de tal forma que toda lacomplejidad de la realidad ha de ser reducida a puntos, líneas opolígonos.
  48. 48. La topología de un SIG reduce sus funciones a cuestiones mucho mássencillas, como por ejemplo conocer el polígono (o polígonos) a quepertenece una determinada línea, o bien saber qué agrupación delíneas forman una determinada carretera.
  49. 49. Topologías, modelos de datos y tipos de SIGSIG-VectorialesSon aquellos Sistemas de Información Geográfica que para ladescripción de los objetos geográficos utilizan vectores (líneas)definidos por pares de coordenadas relativas a algún sistemacartográfico.
  50. 50. Existen diversas formas de modelar estas relaciones entre los objetosgeográficos o topología. Dependiendo de la forma en que ello se llevea cabo se tiene uno u otro tipo de Sistema de Información Geográficadentro de una estructura de dos grupos principales: SIG vectoriales ySIG Raster. No existe un modelo de datos que sea superior a otro, sinoque cada uno tiene una utilidad específica.
  51. 51. Con un par de coordenadas se define un punto, con dos puntos segenera una línea, y con una agrupación de líneas se forman polígonos.A estos objetos de dibujo ya se les puede asociar las diversas capas deinformación que se relacionan con el modelo espacial generado através de puntos y líneas.
  52. 52. SIG-RasterLos Sistemas de Información Raster basan su funcionalidad en unaconcepción implícita de las relaciones de vecindad entre los objetosgeográficos. Su forma de proceder es dividir la zona de afección de labase de datos en una retícula o malla regular de pequeñas celdas(pixeles) y atribuir un valor numérico a cada celda como representaciónde su valor temático. Dado que la malla es regular, el tamaño del pixel esconstante y se conoce la posición en coordenadas del centro de una delas celdas, se puede decir que todos los pixeles están georreferenciados.
  53. 53. Para tener una descripción precisa de los objetos geográficoscontenidos en la base de datos el tamaño del pixel debe ser reducidoen función de la escala, lo que dotará a la malla de una resolución alta;sin embargo, a mayor número de filas y columnas en la malla, mayoresfuerzo en el proceso de captura de la información y mayor costocomputacional al momento de procesarla.
  54. 54. El modelo de datos raster es útil cuando tenemos que describir objetosgeográficos con límites difusos, como por ejemplo puede ser ladispersión de una nube de contaminantes, o los niveles decontaminación de un acuífero subterráneo, donde los contornos no sonabsolutamente nítidos; en esos casos, el modelo raster es másapropiado que el vectorial.
  55. 55. Alcances de los sistemas de información geográficaComo se ha visto, los SIG constituyen una herramienta muy poderosapara la gestión de información y su relación con algo tan tangible comoun predio, un río o una obra de desarrollo urbano.Sin embargo, es muy importante conocer los alcances de un sistemacomo este para aprovechar sus potencialidades al máximo utilizándolocomo una referencia más en el delicado proceso de toma de decisionesde la empresa, el gobierno y las asociaciones civiles.De esta manera se pueden identificar algunas de las capacidades los SIGcomo herramienta en los procedimientos de gestión.
  56. 56. Un SIG permite: · Realizar un gran número de manipulaciones, sobresaliendo lassuperposiciones de mapas, transformaciones de escala, larepresentación grafica y la gestión de bases de datos. · Consultar rápidamente las bases de datos, tanto espacial comoalfanumérica, almacenadas en el sistema. · Realizar pruebas analíticas rápidas y repetir modelosconceptuales en despliegue espacial. ·
  57. 57. Comparar eficazmente los datos espaciales a través deltiempo (análisis temporal). · Efectuar algunos análisis, de forma rápida quehechos manualmente resultarían largos y molestos. · Integrar en el futuro, otro tipo de informacióncomplementaria que se considere relevante y que esterelacionada con la base de datos nativa u original.
  58. 58. Tecnologías relacionadas con los SIG Los sistemas de Información Geográfica comparten característicascon otros sistemas de información pero su habilidad de manipular yanalizar datos geográficos los distingue del resto.La siguiente seria una forma de clasificar los sistemas de informacióncon los que se relaciona los SIG: · Mapeo de escritorio · Herramientas CAD · Sensores remotos · Sistemas Manejadores de Bases de Datos
  59. 59. Mapeo de EscritorioSe caracteriza por utilizar la figura del mapa para organizar lainformación utilizando capas e interactuar con el usuario, el fin es lacreación de los mapas y estos a su vez son la base de datos, tienencapacidades limitadas de manejo de datos, de análisis y depersonalización.Podría entenderse como los inicios de la tecnología de sistemas deinformación geográfica.
  60. 60. Herramientas CADSe utilizan especialmente para crear diseños y planos de construccióntanto de manufactura como de obras de infraestructura, estos sistemasno requieren de componentes relacionales ni herramientas de análisis,las herramientas CAD actualmente se han ampliado como soporte paramapas, pero tienen utilidad limitada para analizar y soportar bases dedatos geográficas grandes.
  61. 61. Sensores RemotosSe definen como la técnica de adquisición y procesamiento digitalposterior de los datos de la superficie terrestre desde sensoresinstalados en plataformas espaciales, en virtud de la interacciónelectromagnética existente entre la tierra y el sensor.Sistemas Manejadores de Bases de Datos (SMBD).
  62. 62. Los SMBD se especializan en el almacenamiento y manejo de todotipo de información, incluyendo datos geográficos, estánperfeccionados para almacenar y retirar datos, y muchos SIG seapoyan en ellos para este propósito; sin embargo, no tienen lasherramientas comunes de análisis y de visualización de los SIG.
  63. 63. Aplicaciones de los sistemas de información geográficaEn la mayoría de los sectores los SIG pueden ser utilizados como unaherramienta de ayuda a la gestión y toma de decisiones, acontinuación se describen brevemente algunas de sus aplicacionesprincipales:
  64. 64. Cartografía AutomatizadaLas entidades públicas han implementado este componente de los SIGen la construcción y mantenimiento de planos digitales de cartografía.Dichos planos son puestos a disposición de las empresas a las quepuedan resultar de utilidad estos productos con la condición de queestas entidades se encargan posteriormente de proveer versionesactualizadas de manera periódica.
  65. 65. InfraestructuraAlgunos de los primeros sistemas SIG fueron utilizados por lasempresas encargadas del desarrollo, mantenimiento y administraciónde redes de electricidad, gas, agua, teléfono, alcantarillado, etc.; eneste caso, los sistemas SIG almacenan información alfanumérica deservicios relacionados con las distintas representaciones gráficas delos mismos.
  66. 66. Estos sistemas almacenan información relativa a laconectividad de los elementos representados gráficamente, conel fin de realizar un análisis de redes.La elaboración de mapas, así como la posibilidad de realizaruna consulta combinada de información, ya sea gráfica oalfanumérica, son las funciones más comunes para estossistemas, también son utilizados en trabajos de ingeniería,inventarios, planificación de redes, gestión de mantenimiento,entre otros.
  67. 67. Gestión TerritorialSon aplicaciones SIG dirigidas a la gestión de entidades territoriales ypermiten un rápido acceso a la información gráfica y alfanumérica, ysuministran herramientas para el análisis espacial de la información.Facilitan labores de mantenimiento de infraestructura, mobiliariourbano, etc., y permiten realizar una optimización en los trabajos demantenimiento de empresas de servicios.Tienen la facilidad de generar documentos con información gráfica yalfanumérica.
  68. 68. Medio AmbienteSon aplicaciones implementadas por instituciones de medio ambiente,que facilitan la evaluación del impacto ambiental en la ejecución deproyectos.Integrados con sistemas de adquisición de datos permiten el análisisen tiempo real de la concentración de contaminantes, a fin de tomarlas precauciones y medidas del caso.Facilitan una ayuda fundamental en trabajos tales como reforestación,explotaciones agrícolas, estudios de representatividad, caracterizaciónde ecosistemas, estudios de fragmentación, estudios de especies, etc.
  69. 69. Equipamiento SocialImplementación de aplicaciones SIG dirigidas a la gestión de serviciosde impacto social, tales como servicios sanitarios, centros escolares,hospitales, centros deportivos, culturales, lugares de concentración encasos de emergencias, centros de recreo, entre otros y suministraninformación sobre las sedes ya existentes en una determinada zona yayudan en la planificación en cuanto a la localización de nuevoscentros.Un buen diseño y una buena implementación de estos SIG aumentanla productividad al optimizar recursos, ya que permiten asignar deforma adecuada y precisa los centros de atención a usuarios cubriendode forma eficiente la totalidad de la zona de influencia.
  70. 70. Recursos MinerosEl diseño de estos SIG facilitan el manejo de un gran volumen deinformación generada en varios años de explotación intensiva de unbanco minero, suministrando funciones para la realización de análisisde elementos puntuales (sondeos o puntos topográficos), lineales(perfiles, tendido de electricidad), superficies (áreas de explotación) yvolúmenes (capas geológicas).Facilitan herramientas de modelación de las capas o formacionesgeológicas.
  71. 71. Ingeniería de TránsitoSistemas de Información Geográfica utilizados para modelar laconducta del tráfico determinando patrones de circulación por una víaen función de las condiciones de tráfico y longitud.Asignando un costo a los o puntos en los que puede existir unsemáforo, se puede obtener información muy útil relacionada conanálisis de redes.
  72. 72. DemografíaSe evidencian en este tipo de SIG un conjunto diverso de aplicacionescuyo vínculo es la utilización de las variadas característicasdemográficas, y en concreto su distribución espacial, para la toma dedecisiones.Algunas de estas aplicaciones pueden ser: el análisis para laimplantación de negocios o servicios públicos, zonificación electoral,etc. El origen de los datos regularmente corresponde a los censospoblacionales elaborados por alguna entidad gubernamental; para elcaso de México el organismo encargado de la procuración de datosgenerales es el Instituto Nacional de Estadística Geografía eInformática, este grupo de aplicaciones no obligan a una elevadaprecisión, y en general, manejan escalas pequeñas.
  73. 73. GeoMarketingLa base de datos de los clientes potenciales de determinado producto oservicio relacionada con la información geográfica resultaindispensable para planificar una adecuada campaña de marketing o elenvío de correo promocional, se podrían diseñar rutas óptimas a seguirpor comerciales, anuncios espectaculares, publicidad móvil, etc.
  74. 74. BancaLos bancos son buenos usuarios de los SIG debido a que requierenubicar a sus clientes y planificar tanto sus campañas como la aperturade nuevas sucursales incluyendo información sobre las sucursales dela competencia.
  75. 75. PlanimetríaLa planimetría tiene como objetivo la representación bidimensionaldel terreno proporcionándole al usuario la posibilidad de proyectar sutrabajo sobre un papel o en pantalla sin haber estado antes en el sitiofísico del proyecto.
  76. 76. El fin de la planimetría es que el usuario tenga un fácil accesoa la información del predio; por ejemplo, saber qué cantidad deterrenos desocupados se encuentran en el lugar, o qué cantidadde postes telefónicos necesita para ampliar su red, o quécantidad de cable necesita para llegar hasta un cliente, oemplearlo en soluciones móviles, o utilizarlo como plataformade archivos GIS.En otras palabras, permite el usuario visualizar de forma claray con gran exactitud la información que se encuentra dentro desu proyecto. Existen distintos tipos de planimetría, que van dela mas básica a la más completa. La elección del tipo de planimetría depende del tipo deinformación que el usuario vaya a necesitar para su proyecto.
  77. 77. Cartografía Digital 3DEste tipo de información tridimensional de construcciones civiles, esrequerida para realizar, por ejemplo, la planeación de la cobertura delas ondas de radio en una población ubicando los rebotes de ondasradiales entre antenas, optimización de redes, ubicación de antenas,interferencias de radio frecuencia, tendido de líneas de transmisión en3D.En el caso de la planeación de un aeropuerto este modeladotridimensional permitiría realizar el estudio de los espacios aéreos queintervienen en el proceso de diseño referenciado, en su caso, laviabilidad técnica de su construcción.
  78. 78. El primer factor es el grado con que las funcionalidades ofrecidas porel SIG corresponden al tipo de operaciones que se le exigen. Existeactualmente un mercado sustancial para las aplicacionesespecializadas; en algunos casos las herramientas específicas tienenque ser agregadas a las existentes.Esta demanda indica que aún existe un vacío entre las necesidades delusuario y lo que los software de SIG pueden ofrecer. Por otro lado, nose puede colocar los software de SIG en la misma categoría de, porejemplo, software procesadores de palabras.Los diferentes tipos de aplicaciones de los Sistemas de InformaciónGeográfica requieren utilidades altamente específicas que no puedenser cubiertas a través de un solo paquete de software.
  79. 79. Los SIG en los negocios: Herramientas de apoyo a la toma de decisionesDifusión de los SIG en las OrganizacionesDifundir el uso de una nueva tecnología depende del grado en el cualésta se ve como un desarrollo maduro. Varios factores son importantesa la hora de determinar la madurez de la tecnología SIG. Sin serextenso, se describen cinco factores que son pertinentes en estecontexto.
  80. 80. El segundo factor corresponde a determinar hasta qué punto elsoftware es fácil de usar, por ejemplo, a través de una interfase entreel usuario y el software.¿Pueden los usuarios de los SIG usar el software sin ayuda, o senecesita algún tipo de apoyo permanente?. En años recientes, se hanagregado todos los tipos de herramientas a los software de SIG,permitiendo a los usuarios construir su propia interfase especializada.
  81. 81. El tercer factor se refiere a las inversiones necesarias en software yhardware. La disponibilidad de muchas herramientas de software SIG en PC’s yel bajo precio del hardware (PC y estaciones de trabajo), indica que elcosto de hardware y software no es un gran obstáculo.La educación y el conocimiento constituyen el cuarto factor. Comocada vez las personas y disciplinas se involucran más con los SIG, lafalta de conocimiento de los mismos se vuelve menos un problema;sin embrago, todavía no todos se tiene la conciencia del enormepotencial de los SIG para los negocios.
  82. 82. También el número de personas que han sido o están siendoentrenadas en SIG está creciendo.El problema es más una cuestión de calidad que de cantidad. No se hapodido determinar si los conocimientos de los SIG adquiridos en lasuniversidades, institutos y centros de capacitación y en general entodo tipo de cursos, satisface la demanda.
  83. 83. El quinto factor es el problema de los datos. Este es un problemamayor porque disminuye la velocidad del proceso de difusión del usode los SIG.Las inversiones en datos son altas y los problemas relacionados adisponibilidad, costo, estándares, exactitud y las obligaciones legalesestán lejos de resolverse.
  84. 84. Debido a las actividades de recolección de datos por parte del sectorgubernamental y la iniciativa privada, la disponibilidad de datos no esya un problema tan agudo. En cambio, el costo de los datos es ahora elfactor más firme que dificulta el uso de información geográfica.Aunque fundamentalmente en el uso de SIG, los problemas deestándares, exactitud, y obligación legal son tomados en cuenta unavez que el problema del costo se ha superado. Se espera que el problema de los datos siga siendo el factor másimportante en el éxito comercial en los próximos años.
  85. 85. Resumiendo estos factores, parece claro que los SIG no son todavíauna tecnología madura, esto explica porqué la difusión de tecnologíade los SIG está algo fragmentada. En consecuencia, se esperandiferencias en el grado de aplicación de los SIG entre lasorganizaciones e incluso dentro de una misma organización.
  86. 86. ConclusionesComo se ha visto a lo largo de este documento, resultan evidentes lasventajas que sugiere el uso de Sistemas de Información que puedan serreferenciados a entidades espaciales, particularmente por la granutilidad que significa combinar la potencialidad de la parte gráfica delsistema con un banco de datos interactivo y de actualizaciónautomática.
  87. 87. Es claro que la práctica cotidiana en el uso de los SIG en lasorganizaciones generarán ventajas competitivas sin importar si elsector de la empresa en cuestión venda servicios de Internet, seencargue de la distribución de líneas de procuración de gas natural ose dedique a realizar estudios de mercado para la introducción denuevos productos.
  88. 88. Sin embargo, es necesario destacar la amplia gama de aplicaciones deíndole social que pueden tener los sistemas de información geográficay más importante aún resulta el promover su utilización tanto en elsector gubernamental como en la iniciativa privada.Por ejemplo, sería muy conveniente el uso de un SIG que permitieraidentificar de manera que se pueda publicar para el común de lapoblación las rutas de evacuación, ubicación de albergues, centros deatención médica, etc. en caso de emergencias.
  89. 89. También se podría diseñar un SIG que estableciera la prioridad en elsuministro de servicios básicos como suministro de agua potable,alcantarillado y energía eléctrica por mencionar algunos.Resulta importante establecer que los SIG no solo se implementan enaquellos proyectos donde se espera un alto porcentaje de dividendospara la organización, sino que se deben colocar en su justa medidaaquellos en los que su único fin es el elevar la calidad de vida de loshabitantes de una población.
  90. 90. Para concluir, es importante destacar que el uso de los SIG no debe sermanejado como un problema de tecnología, como ha sido duranteaños. En cambio, su uso debe reflejar la necesidad de una herramientapara el manejo de datos espaciales, con la finalidad de resolver unproblema.
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