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Definición de gis Definición de gis Document Transcript

  • SISTEMAS INFORMACION GEOGRAFICA Los Sistemas de Información Geográfica (SIG) han significado una verdaderarevolución conceptual y práctica en el manejo y análisis de la información geográfica.De hecho los SIG son el paso adelante más importante desde la invención del mapaen cuanto a la utilización de los datos espaciales. Los Sistemas de Información geográfica pueden entenderse como una caja deexperimentación (Bosque, 1992), lo que permite al analista o al gestor territorialtrabajar o plantearse diferentes escenarios virtuales de una determinada región: poruna parte, los que se producirían con la ejecución de ciertas políticas, o los queocurrirían siguiendo determinadas tendencias. Todo esto hace de los Sistemas deInformación Geográfica una potente herramienta de planificación cuando se disponede una base de datos suficientemente amplia para los fines que se plantean. En este sentido, ciertas técnicas hasta ahora ajenas a los SIG empiezan a serintegradas en estos sistemas con el fin de buscar soluciones a determinadascuestiones de índole espacial o territorial. Los Sistemas Información Geográfica se los puede definir como “ Un sistemade hardware, software y procedimientos elaborados para facilitar la obtención, gestión,manipulación, análisis, modelado, representación y salida de datos espacialmentereferenciados para resolver problemas complejos de planificación y gestión” (NCGIA,1990, vol. 1, p 1-3). Algunos autores como Rodríguez Pascual (1993) plantean que lo másimportante es la finalidad de este dispositivo y así un SIG se concibe como: “ Unmodelo informatizado del mundo real, descrito en un sistema de referencia ligado a latierra, establecido para satisfacer unas necesidades de información específicasrespondiendo a un conjunto de preguntas concretas”. Otras definiciones pueden ser: “Conjunto de herramientas para reunir,almacenar, recuperar, transformar y representar datos espaciales del mundo realpara un grupo particular de propósitos” (Burrough, 1986); “Tecnología informatica paragestionar y analizar información espacial” (Bosque,1992). De acuerdo con estas definiciones, estos sistemas permiten construir unavisión esquemática de una realidad completa.ASPECTOS GENERALES: Los Sistemas de Información Geográfico han sido definidos de diversas formas,sin embargo, cuando comparamos las definiciones vemos que muestran ciertoselementos en común, los cuales podemos considerar como los constituyentes de labase esencial de los SIG. En las definiciones citadas, el elemento fundamental está expresado condiferentes nombres: información espacial, datos espaciales, datos espacialmente
  • referenciados. Este elemento, el dato espacial, es el que diferencia a los Sistemas deInformación Geográfica de otras bases de datos especializadas, representando elcentro en torno al cual giran todas las posibles aplicaciones de los SIG; así tenemosque el dato espacial contiene, en su acepción más elemental, características delocalización (X,Y) y tipo de característica temática (Z), en las cuales se asienta la basede todas las operaciones posibles de llevar a cabo en un SIG.Elementos de los Sistemas de Información Geográfica: Básicamente, un Sistema de Información Geográfica está estructurado porcuatro elementos fundamentales, los cuales permiten realizar sus operacionesposibles considerando la complejidad del tratamiento del dato espacial y suscomponentes espacial y temática Usuario Hardware Software Datos El primer elemento representa la parte física donde se asienta el sistema ysuele estar representado por alguna plataforma de computadora (Maguire,1990). El segundo elemento, el software, es el encargado de realizar las operacionesy la manipulación de los datos; con este elemento, el usuario establece una estrecharelación de comunicación acerca de las operaciones realizadas. Existen en el mercado una serie de distintos paquetes, que, si bien realizanciertas operaciones en común, cada uno de ellos presenta aspectos particulares encuanto al modelo de datos espaciales que utiliza, operaciones que puede efectuar ycómo las realiza, manera de almacenar los datos en base la base de datos, capacidadde procesamiento de datos y otros. El usuario debe decidir durante la planificación desu proyecto qué software se adapta de manera adecuada a las operaciones yrequerimientos planteados. El tercer elemento es el dato, posiblemente en muchos casos éste es elelemento crucial, ya que sobre él son realizadas todas las operaciones posibles.Además es el que requiere un mayor esfuerzo para su implementación en un proyecto,generalmente se lleva el 70% de costo de un proyecto, con lo cual podemos
  • comprender fácilmente su importancia. Siendo el aspecto de la disponibilidad de losdatos el talón de Aquiles, el que puede condicionar enormemente las posibilidades deun Sistema de Información Geográfica como herramienta para asistir a procesos deplanificación. El cuarto y último elemento, podemos considerarlo como el elemento másimportante, siendo representado por las personas encargadas del diseño,implementación y uso del sistema. Estas personas son las que deben gestionar ydesarrollar las posibilidades que ofrecen estos sistemas, para así producir resultados,soluciones, selecciones, análisis, etc. a partir de las bases de datos espaciales.Funciones de los Sistemas de Información Geográfica: Las funciones de los Sistema de Información Geográfica se pueden agrupar encuatro conjuntos fundamentales: a) Entrada de información, b) gestión de datos, c)transformación y análisis de datos y d) salida de datos. Con estos cuatro conjuntos defunciones se pueden presentar todas las operaciones posibles en un SIG.a) Entrada de información: Esta etapa es fundamental para disponer de una base de datos potente, operativa, libre de errores y versátil, lo que permite posteriormente un adecuado funcionamiento de los Sistema de Información Geográfica. Los datos espaciales y sus características temáticas asociadas provienen por lo gral de diversas fuentes y en distintos formatos. Son fuentes de información frecuentes: mapas analógicos, GPS, imágenes de sensores espaciales, y fotografias aéreas, lo que implica que esta información debe ser homogeneizada y corregida para poder ser introducida en el sistema. En esta etapa de entrada de datos se incluyen también los procedimientos de corrección de errores, así como la generación de topologia de los datos espaciales y su caracterización o identificación temática (introducción de atributos).b) Gestión de datos: Abarca las operaciones de almacenamiento y recuperación de datos de la base de datos, es decir, los aspectos concernientes a la forma en que se organizan los datos espaciales y temáticos en la base de datos.c) Transformación y análisis de datos: Aquí radica todo su potencial operativo. Las funciones de transformación y análisis de datos son las que proveen nuevos datos a partir de los existentes. Es aquí donde el usuario define los datos que utilizará y cómo para resolver problemas espaciales determinados, estableciéndose así soluciones a través de estos sistemas con las operaciones que utilizan los datos espaciales de diferentes maneras. La combinación, reclasificación, superposición y otras aplicaciones sobre las capas de datos espaciales que permiten desarrollar e implementar el modelado espacial son realizadas aquí, produciendo las posibles soluciones a los problemas planteados inicialmente.d) Salida de datos: Existen diversas formas de salidas, las cuales dependen de los requerimientos de los usuarios, las más frecuentes son: mapas analógicos, tablas de valores, gráficos, representaciones tridimensionales, simulaciones de vuelo sobre ciertas zonas, etc.; con estas salidas podemos representar la información contenida en la base de datos o bien mostrar el resultado de determinadas aplicaciones.
  • Estructura de los Sistemas de Información Geográfica y capastemáticas: Los datos espaciales en un Sistema de Información Geográfica puedenconcebirse como un conjunto de mapas de una porción específica de la superficie,representando cada uno de ellos una variable temática. Una vez que una variabletemática ha sido introducida en el Sistema de Información Geográfica recibe el nombrede capa temática, en la cual se representa una tipología especifica de elementos delmundo real. Cada capa temática almacena un tipo particular y homogéneo de objetosespaciales. Según la estructuración de los datos espaciales en un Sistema de InformaciónGeográfica, éste se puede entender como una representación abstracta y estratificadade la realidad, en la cual cada estrato o capa constituye un tema específicorepresentado por ciertos objetos espaciales que lo definen, tales como puntos, líneas(Arcos), áreas (polígonos) o bien celdas (pixeles). Al concebir la estructura de losSistema de Información Geográfica como una representación de la realidad, surge elconcepto de modelo, en este caso circunscrito al modelo de datos espaciales a travésdel cual la información del mundo real puede ser representada en un Sistema deInformación Geográfica. La estructuración de la información del mundo real en capas temáticas conllevacierto nivel de dificultad para la representación de los datos espaciales como objetosespaciales pertenecientes a una capa, ya que cada objeto espacial está representadopor información acerca de su posición (localización absoluta, X, Y), relacionestopológicas (localización relativa en función de otros objetos espaciales y susrelaciones) y atributos de los objetos (características temáticas de cada uno). Siendolos aspectos topológicos y espaciales relacionados con cada objeto lo que diferencia alos Sistema de Información Geográfica de otros sistemas de información. Bosque Sendra indica que un Sistema de Información Geográfica debe estaren condiciones de manejar tanto las características espaciales de los objetos(geometría y topología) como los aspectos temáticos asociados a los objetos. Otra cuestión a destacar es que el conjunto de capas que lo componen tienenuna característica que es fundamental para los análisis que pueden realizarse entreellas, y es que un punto de una determinada capa tiene exactamente la mismalocalización (X,Y) en las demás, lo que permite una perfecta superposición entre dos omás capas para realizar determinadas operaciones espaciales.Objetos espaciales en los Sistemas de Información Geográfica: Los objetos espaciales pueden entenderse como la representación de loshechos espaciales en una capa temática; dichos objetos se representan en función delos distintos tipos de unidades de observación que se pueden distinguir en la realidad(Bosque, 1992: 38); así, tenemos que a partir de las propiedades geométricas de unhecho espacial real, éste puede representarse en una capa por medio de alguno delos tres objetos espaciales: puntos, líneas, y áreas en el modelo de datos vectorial , oceldas en el modelo raster. En relación a la representación de los hechos del mundo real, la escaladesempeña un papel fundamental en la selección de los objetos espaciales, ya que
  • elementos espaciales de la realidad que en una escala pueden representarse poráreas o líneas, en una menos detallada pueden representarse por puntos, y viceversa.De esta manera, la representación de los elementos del mundo real en objetosespaciales se realiza como una abstracción en función de la escala y lascaracterísticas espaciales y topológicas de cada elemento espacial del mundo real. A partir de la información geográfica proveniente del mundo real, obtenemos enun principio los datos geográficos contenidos en ellas, con lo cual llevamos a cabo unproceso de abstracción y discretización de una información originalmente continua.Pudiendo luego, dependiendo del modelo de datos que utilicemos, representarla através de puntos, líneas, áreas o celdas. Las relaciones que se pueden establecer entre los tres objetos espacialesbásicos fueron definidas por Gatrell (1991) entre pares de objetos. Objetos Puntos Líneas Áreas Puntos - Es vecino de - Está cerca de - Es centroide de - Es asignado a - Está en - Está en Líneas - Cruza - Intersecta - Une - Es límite Áreas - Superpuesto por - Es adyacente a En la tabla anterior podemos ver las relaciones posibles de establecer entrecada par de objetos espaciales del modelo vectorial; sin embargo, en caso de disponerde un sistema raster, es posible llevar a cabo operaciones de superposición a partir delas celdas de cada capa temática que produzcan un resultado similar, desde un puntode vista operativo, al del modelo vectorial aquí comentado.Los datos Geográficos y su representación digital: Dos cuestiones son fundamentales en el proceso de esquematizar la realidadpara convertirla en el modelo representado en la base de datos. En primer lugar, lamanera en que se concibe el mundo real, y después, cómo sintetizar los diversoscomponentes de un dato geográfico. En la actualidad, predomina en los Sistema de Información Geográfica unavisión del mundo que se puede denominar de “estratos”. Según esto, el mundo estácompuesto de infinitos lugares cuya localización se puede medir con cualquier gradode precisión espacial a través de un sistema de coordenadas. La geografía de esemundo se organiza en distintas variables temáticas, cuyos valores se pueden estimaren cualquier lugar. Cada variable es un estrato de la base de datos.
  • X 5 E C 4 A 3 D 2 B 1 1 2 3 4 5 6 Y Gráfico 1: Los Datos Geográficos En la figura de arriba contiene una muestra de datos geográficos donde seobservan, por un lado, varios estratos temáticos, cada uno con un tipo de objetosgeométricos: puntos (núcleos urbanos con un estrato temático: la población total),líneas (la carretera, con dos estratos: tráfico y ancho de calzada) y los polígonos (tresmunicipios y un estrato temático: población). Por otro lado, se pueden identificar lostres componentes conceptuales de un dato geográfico habitualmente considerados yrepresentados en el sistema. Componentes de un dato geográfico: Espacial: - Geometría: Posición absoluta de cada objeto respecto a unos ejes de coordenadas (X/Y). - TOPOLOGÍA: Relaciones entre los objetos (polígono A es vecino de B, la línea E corta el polígono C, el punto D esta fuera del polígono A, etc.) Temática: Variables ligadas a cada objeto (valores de la población en cada municipio, etc.). En general, en un dato geográfico se pueden diferenciar dos aspectosconceptuales: el espacial y el temático. Un Sistema de Información Geográfica debeser capaz de representar digitalmente ambos. Existen varias posibilidades paraorganizar esta doble base de datos (espacial y temática). El modelo de Sistema deInformación Geográfica denominado híbrido, que utiliza dos bases de datos diferentes,una para cada uno de los elementos fundamentales, y por lo tanto está constítuido porla base de datos espacial y la base de datos temática. La otra posibilidad deorganización es incluir ambos tipos de datos en una única base de datos mixta, quereúne tanto las características espaciales como las temáticas. En la actualidad , elmodelo híbrido tiene más éxito y difusión. El modelo integrado es más lento en sufuncionamiento o requiere de ordenadores más potentes.
  • La representación del aspecto espacial se basa en dos formas de datosdiferentes la que se ha denominado “teselación” y la “vectorial”. El primer caso, elespacio geográfico real es subdividido en pequeñas unidades en las cuales se midenlos valores temáticos existentes. Por su parte, el modelo vectorial se centra en ladescripción de las fronteras exteriores de los elementos existentes en el mundo real.El sistema vectorial relaciona esta descripción espacial con los datos temáticosasociados a ella a través de un identificador común para cada elemento representadoque aparece en las dos bases de datos. En la organización vectorial el identificador serefiere a cada objeto geográfico, en la estructura raster esto puede ser más variable ( aveces el identificador coincide con un valor temático concreto que aparece en esepunto de la realidad, en otras ocasiones se refiere a un objeto/elemento geográficoque puede estar dotado de numerosas variables temáticas contenidas en otra base dedatos. En el modelo vectorial, la información del mundo real es representada por lospuntos y líneas que definen sus límites o fronteras, estableciendo un sistema decoordenadas (X,Y) para localizar cada objeto espacial en cada capa. En dicho modelo,el espacio geográfico tiene carácter continuo que cumple los postulados de lageometría euclediana. Siendo representados los elementos por sus fronteras, lascuales se definen explícitamente. En este modelo las áreas (polígonos) están descritaspor el conjunto de líneas de frontera que las limitan: dichas líneas se representan porun conjunto de coordenadas correspondientes a sus vértices, mientras que los puntosse representan por una coordenada. En el modelo de datos raster, el espacio está representado por un conjunto deunidades espaciales llamadas celdas (pixeles), las cuales representan unidadeshomogéneas de información espacial; éstas establecen su localización por un sistemade referenciación en filas y columnas. En este modelo de datos, los elementos del mundo real están representadospor un conjunto de celdas adyacentes, pero que en realidad no mantienen una relaciónmutua entre ellas, ya que las fronteras de las regiones o áreas están definidasimplícitamente, y no se reconocen a menos que se aplique un algoritmo de detecciónde fronteras, a diferencia del modelo vectorial, en el que cada objeto espacialrepresenta una unidad homogénea de información, con una topología que define susrelaciones con los demás objetos espaciales de la capa temática. En el modelo raster, cada celda tiene un valor o código asignado,correspondiente al tipo de información temática que representa cada celda. La asignación de atributos en el modelo vectorial se realiza a trevés de unatabla de atributos asociada a cada capa de datos espaciales, en la cual una etiquetaidentifica cada objeto espacial, con cuya identificación se asignan los atributostemáticos a los objetos en dicha tabla de atributos. El modelo vectorial concibe el espacio de modo continuo, manera tal que larepresentación de los hechos espaciales del mundo real se realiza de manera másrealista que en el modelo raster, debido a que los objetos espaciales se representande manera explícita, lo que indudablemente es un aspecto importante en relación aprocesos de planificación física, en la cual la exacta localización y representación delos hechos espaciales es una condición requerida. De hecho, el nivel de precisión enel modelo vectorial está limitado por el número de bits usados para representar unvalor simple dentro del ordenador, siendo la resolución espacial en este modelo muchomás fina en comparación al tamaño de celda generalmente utilizada en el modelo
  • raster. La representación vectorial de un objeto intenta representar el objeto tanexactamente como sea posible (Burrough, 1986).
  • Mundo Real 1 Río 2 Bosque 3 Casa 1 (y) Río 1 1 1 900 Casa 1 3 1 1 1 1 1 1 2 2 2 1 2 2 2 2 2 2 2 Bosque 1 2 2 2 2 2 2 2 2 100 100 900 (X) Representación Raster Representación VectorialRepresentación raster y vectorial de la información del mundo real
  • Como hemos visto, las dos aproximaciones conceptuales de representación dela información espacial, vectorial y raster tienen características que las definen ydiferencian notablemente. Sin embargo, a pesar de dichas diferencias, no está clarocuál de los dos modelos es mejor, todo dependerá del proyecto a realizar. MODELO DE DATOS VECTORIAL Define un objeto de la realidad a través de sus límites o fronteras con elexterior. Para ello establece, mediante unos ejes de coordenadas, la posiciónde una serie de vértices que unidos dos a dos forman líneas rectas y facilitan ladelimitación de esas fronteras de los objetos geográficos. Dentro del mismoenfoque vectorial existen dos forman distintas de organizar y/o estructurar losdatos: a) en lista de coordenadas y b) en organización arco/nodo. Lista de coordenadas: es más simple, pero menos potente y capaz, enrealidad esta forma de modelo de datos es especialmente adecuada para larepresentación cartográfica, pero no lo es tanto para un análisis espacial. Consiste en representar los objetos geográficos puntuales por un par decoordenadas u un identificador unívoco para cada uno de ellos. Los objetoslineales aparecerán representados por una serie de pares coordenadas, lassuficientes para aproximar, mediante segmentos lineales, el recorrido de lalínea reproducida. Igualmente se emplea un identificador para nombrar demanera específica a cada una de las líneas existentes. Los objetos poligonalesse representan de manera similar a las líneas, con la diferencia de que lossegmentos lineales se cierran y delimitan una superficie. Ejemplo (del Gráfico 1) Polígonos A,5 B,5 C,6 0.5 5.5 3.0 3.2 3.8 5.5 3.8 5.5 4.5 0.1 6.0 5.5 3.0 3.2 0.5 0.1 6.0 0.1 0.5 1.3 0.5 1.3 4.5 0.1 0.5 5.5 3.0 3.2 3.0 3.2 3.8 5.5 Líneas Puntos E,3 D,1 6.0 4.5 5.0 0.5 3.5 2.7 0.5 2.2
  • De este modo, en una serie de ficheros, uno al menos para cada tipo deobjeto (puntos, líneas y polígonos), se representan digitalmente los aspectosgeométricos y espacial de los objetos geográficos. Las cuestiones temáticasasociadas a cada uno de ellos se incluyen en otro fichero o base de datos. Organización arco-nodo: Ahora se añade a la mera posicióngeométrica de las fronteras de los objetos alguna información sobre lasrelaciones de proximidad, contigüidad, etc., existentes entre los diversosobjetos representados (la llamada topología, que completa a la simplegeometría recogida por las coordenadas). Para conseguir esto, se establece dos tipos de vértices en la descripciónde las fronteras: los vértices propiamente dicho y los nodos, estos últimos sonaquellos donde se unen tres o más líneas, las cuales forman los llamadosarcos. Un arco es un conjunto de segmentos rectas orientados (con origen enun nodo concreto y destino a otro nodo) que poseen la misma topología, eneste caso medida simplemente por tener, todos ellos, a la izquierda y a laderecha siempre los mismos polígonos. Así, por ejemplo en el gráfico 2 lossegmentos rectos delimitados por los vértices “d,a” y “a,b” forman un arcoúnico, ya que ambos segmentos rectos tienen los mismos polígonos a suslados, a su izquierda el polígono exterior y a su derecha el A. De este modo, sepueden organizar los ficheros informáticos de la siguiente manera: fichero 1,que recoge esencialmente la geometría o posición de los vértices de lasfronteras de los objetos poligonales; el fichero 2, que recoge la relación entresegmentos rectos/arcos y vértices, y el fichero 3, que muestra la topología delos polígonos. Ejemplo: Fichero 1: Coordenadas de los vérticesArco Nodo vértice Vértices intermedios Nodo finalI 0.5, 1.3 0.5, 5.5 3.8, 5.5II 3.8, 5.5 6.5, 5: 6.0, 0.1 4.5, 0.1III 0.5, 1.3 0.5, 0.1 4.5, 0.1IV 3.0, 3.2 4.5, 0.1V 3.0, 3.2 3.8, 5.5VI 0.5, 1.3 3.0, 3.2
  • Fichero 2: Topología de arcos Arco Nodo Nodo Polígono Polígono Origen Final derecho izquierdo I d b A Exterior II b f C Exterior III d f Exterior B IV c f B C V c b C A VI d c B A Fichero 3: Topología de polígonos Polígono Arcos que lo delimitan A I, V y VI B III, VI y IV C V, II y IV Base de Datos: Una base de datos se puede definir como. “Una colección de uno o másficheros de datos, almacenados en una forma estructurada y que contieneninformación no-redundante, de modo que las relaciones que existen entre losdistintos items o conjunto de datos pueden ser utilizados por los sistema degestión para manipular o recuperar los mismos”. Un aspecto importante esevitar la redundancia de la información. La primera cuestión importante para diseñar una base de datos es llevara cabo un análisis previo de la información que se va a incluir en ella, enespecial para definir conceptualmente, las relaciones entre los diversoselementos que la integran. El método más ampliamente usado es el enfoquellamado entidad-relación y se basa en una serie de conceptos fundamentalesque incluyen entidades, atributos y relaciones. Donde la entidad son los objetosque son relevantes para la base de datos; los atributos son las características ovariables asociadas a cada entidad y las relaciones son los mecanismos decualquier orden que permiten relacionar unas entidades con otras. El modelo entidad-relación permite describir la información que se va aintroducir en la base de datos partiendo de colecciones de objetos, con unaspropiedades determinadas y relaciones entre sí. Las relaciones especificas entre entidades pueden caracterizarse devarias formas: una–a-una, una-a-varias y varias-a-varias. Una relación una-a-una constituye un tipo de relación donde un determinado elemento de una capase relaciona con un, y sólo un, elemento de otra capa. Por ejemplo, unmunicipio tiene una, y sólo una, oficina de un conjunto de oficinas (y así paracada cada uno de los municipios que consideremos). Una-a-varias, por ejemplo
  • un municipio que cuenta con un número determinado de hospitales, y larelación varias-a-varias se ejemplifica con varios distribuidores de mercaderíaque abastecen a determinados centros comerciales .Tipos de bases de datos: Los elementos del modelo entidad-relación que describen una situaciónse pueden plasmar operativamente en diversos tipos de bases de datosadecuadas para gestionar la información temática que manipulan estossistemas vectoriales. Entre ellas tenemos: a) Tabular o de fichero simple b) Jerárquica c) En red d) Relacional e) Orientada a objeto Los tipos a, b, c, son anticuados y poco usados en los Sistemas deInformación Geográfica. Modelo Relacional: Como ya se ha indicado es la más usual. En ellas,un concepto clave es el de relación. Una relación es equivalente a una tabla dedoble entrada en la que las filas(registros) suelen ser los objetos geográficos deun cierto tipo entre todos los considerados; las columnas muestran lasvariables temáticas (campos) asociados a ellos. Una de estas columnas debecontener un elemento crucial de la descripción digital de la informacióngeográfica: el identificador o monbre unóvoco de cada elemento considerado.El identificador sirve, por un lado, para relacionar la descripción espacial con latemática; y en otros momentos para, mediante la operación denominada “unionrelacional”, fundir dos o más ficheros de datos temáticos. Una de las ventajas de este modelo, es que cualquier campo puedeestablecerse como campo clave, lo cual permite generar relaciones con otrastablas que contengan el mismo campo, tal como se presenta en la gráfica 3. El modelo de datos relacional permite también añadir nuevos campos oeliminar algunos de los existentes, facilitando así la gestión y utilización de labase de datos temática; en el caso de las uniones, cabe la posibilidad de crearnuevas tablas o de trabajar con tablas virtuales a partir de las iniciales,pudiendo luego eliminar campos redundantes o innecesarios para posterioresoperaciones
  • Propiedad-ID Nombre Categoría 1 Juan López S 2 Luis Pérez R 3 Pedro García U Propiedad-ID Código Superficie Actividad 1 6214 2000 Rural 2 12973 1260 Urbana 3 11274 1500 Urbana ...... ....... ....... ......... Código Renta 6214 500 12973 800 11274 350 Gráfico 3: Estructura de una base de datos relacionalModelo de datos híbrido o georrelacional: Hemos visto hasta aquí cómo la información espacial del mundo real esalmacenada en los Sistemas de Información Geográfica vectoriales en dos partes biendiferenciadas: por un lado, información espacial es almacenada en un fichero osistema de ficheros que contienen la representación topológica y geométrica de losobjetos espaciales (estructura arco/nodo), mientras que en una base de datos enmodelo relacional se almacenan las características temáticas de cada objeto en formade tablas de datos. Estos dos sistemas de representación de los datos son integrados en uno soloa través del modelo de datos híbrido, el cual surge como un integrador de las dosestructuras comentadas en un solo modelo al establecer una serie de relaciones entrecada objeto espacial y sus atributos temáticos, por medio de un identificador común enambas partes de la base de datos (Grafico 4). El modelo híbrido permite operar de modo indistinto sobre alguna de las dospartes de la base de datos o bien realizar operaciones que integren en un mismoproceso ambos componentes de la información espacial, lo que indudablementeproporciona importantes posibilidades de gestión de datos en los Sistemas deInformación Geográfica con este modelo.
  • 4 1 3 2 Propiedad-ID Código Superficie Actividad 1 6214 2000 Rural 2 12973 1260 Urbana 3 11274 1500 Urbana 4 . ....... ....... .........Modelo de base de datos orientadas a objetos: Un objeto, en este sentido, se puede definir como una entidad que tiene unasituación representada por los valores de las variables y, esto es lo importante, por unconjunto de operaciones que actúan sobre ella. Por lo tanto, el avance teórico de esteenfoque es incluir, en la definición de un objeto concreto, no sólo sus variablestemáticas (que también se usan en el modelo relacional), sino además los métodos uoperaciones que le afectan. Por otra parte, los individuos (objetos) pertenecen aclases, las cuales pueden tener igualmente variables afectadas a ellas como latotalidad. Finalmente, cada clase de objetos puede pertenecer a una superclase, de lacual puede heredar tanto variables temáticas como operaciones de análisis.ENTRADA DE DATOS EN UN SISTEMA DE INFORMACIONGEOGRAFICA VETORIAL: Los hechos de la realidad deben sufrir un conjunto de modificaciones ysimplificaciones para que puedan ser tratados por un SIG, de todo ello se encargan losprocedimientos de entrada de información que permiten generar una base de datos enformato digital vectorial. Los procedimientos a emplear depende de las fuentes de informacióndisponibles. Existen dos grandes grupos: a) observación directa de la realidad y b)
  • fuentes secundarias como mapas analógicos, fotografías áereas, censos, encuestasetc. En la entrada de datos es preciso diferenciar entre los aspectos espaciales,que cuentan con problemas y dificultades mayores, y los temáticos, más fáciles deincluir en la base datos.Métodos de Observación Directa: La toma directa de datos de la realidad es elprocedimiento más seguro para conseguir generar una base de datos fiable pero dealto costo. Ejemplo: datos tomados con GPS.Empleo de fuentes secundarias: Son la más usadas. El problema mas importantees la conversión de datos representados en mapas analógicos al formato digital y, másen concreto, en este caso al modelo vectorial. Las etapas a seguir son: a) Digitalización de la información cartográfica analógica. b) Etiquetado de cada objeto (ID) c) Asignación de la información temática a cada objeto digitalizado y correctamente identificado.a) Digitalización: Las fases en este proceso se pueden esquematizar de la siguiente manera: 1) Identificar los objetos espaciales que existen en el mapa fuente, asociándoles un nombre único. 2) Obtener las coordenadas X e Y de los cuatro extremos (como mínimo). Cada objeto identificado con su nombre, de esta forma se crea un fichero de coordenada de todos los objetos. Un elemento esencial en este proceso es establecer una relación entre lascoordenadas locales del mapa fuente situado en la tableta y un sistema decoordenadas general, como ser Gauss Krüger. A continuación mediante el empleo delos procedimientos de transformación de coordenadas se convierte uno en otro. Una labor muy habitual en el proceso de entrada de datos es la revisión yedición de la información que se ha introducido en el ordenador para comprobar suadecuación y nivel de precisión. Si se encuentran errores de importancia, éstos debenser eliminados y corregidos. En el caso de la información espacial es muy habitual queexistan errores de diversos tipos, por ello se han elaborado algunos procedimientosque permiten corregir de modo automático algunos de estos problemas. Uno de loscasos más comunes son los de simplificación (split, spline) Otro método para introducir las características espaciales de los objetos enuna base de datos vectorial es la conversión de datos raster a un formato vectorial.Esta posibilidad se puede dar de dos formas: una a través de un scanner y la otra apartir de un mapa digital preexistente, en formato raster.b) Etiquetado: En general el nombre de una entidad se puede dividir en dos partes: un nombre primario y nombre secundario. El nombre primario es el identificador unívoco colocado normalmente por la maquina, mientras que nombre secundario se utiliza para codificar otras características de estas entidades.c) Entrada de Información temática: Terminada la digitalización y generación de la base de datos espacial es necesario añadir los datos temáticos asociados a
  • cada objeto. Esta información se suele integrar en otro tipo de base de datos como las planillas de cálculo que permiten añadir datos por filas y columnas. Lo importante es que cada objeto cuente con un identificador unívoco que se han incorporado en la fase de digitalización: nombre primario, nombre secundario y la clave única generada por el programa. BUSQUEDA/RECUPERACION DE INFORMACION DE UNA BASE DE DATOS GEOGRAFICA Las operaciones de extracción de información de un SIG vectorial se utilizapara buscar y extraer objetos/entidades espaciales de la base de datos, seleccionandoaquellos que cumplen una condición establecida por el usuario. De este modo, elusuario conoce tanto los atributos como las características espaciales de los objetos.El objetivo consiste en obtener un mapa y/o tabla de valores que contenga todos losobjetos con un conjunto particular de atributos ya se espaciales(localización) otemáticos. Este tipo de operaciones es más adecuado para los modelos vectoriales, en elcual las entidades están descritas explícitamente. En el modelo raster los objetos noestán contenidos de forma explícita, por lo tanto, la búsqueda de datos presentadificultades y problemas especiales. Existen dos formas diferentes de búsqueda y recuperación: la búsqueda/recuperación de tipo espacial y el segundo tipo es una búsqueda temática. La búsqueda/recuperación temática se puede efectuar de dos formas: a) Mediante especificación simbólica/ o nominal. b) Utilizando una condición simbólica. La búsqueda/recuperación espacial por su parte puede ser: a) Especificando el dominio espacial. b) Mediante condición geométrica/topológicas. c) Por muestreo espacial. Búsqueda temática: