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  • 1. “Un Sistema de Información Geográfica (SIG o GIS, en su acrónimo del inglés: GeographicInformation System) es una integración organizada de hardware, software y datos geográficosdiseñada para capturar, almacenar, manipular, analizar y desplegar en todas sus formas lainformación geográficamente referenciada con el fin de resolver problemas complejos deplanificación y gestión.”
  • 2. ¿CÓMO FUNCIONA?El SIG funciona como una base de datos con informacióngeográfica, que se encuentra asociada por un identificador comúna los objetos gráficos de un mapa digital. De esta forma,señalando un objeto se conocen sus atributos e, inversamente,preguntando por un registro de la base de datos se puede sabersu localización en la cartografía. La razón fundamental parautilizar un SIG es la gestión de información espacial. El sistemapermite separar la información en diferentes capas temáticas ylas almacena independientemente, permitiendo trabajar con ellasde manera rápida y sencilla, facilitando al profesional laposibilidad de relacionar la información existente a través de latopología de los objetos, con el fin de generar otra nueva que nopodríamos obtener de otra forma.
  • 3. Las principales cuestiones que puede resolver un Sistema de Información Geográfica, ordenadas de menor a mayor complejidad, son: Localización: preguntar por las características de un lugar concreto. Condición: el cumplimiento o no de unas condiciones impuestas al sistema. Tendencia: comparación entre situaciones temporales o espaciales distintas de alguna característica. Rutas: cálculo de rutas óptimas entre dos o más puntos. Pautas: detección de pautas espaciales. Modelos: generación de modelos a partir de fenómenos o actuaciones simuladas.
  • 4. RASTEREs cualquier tipo de imagen digital representada en mallas. El modelo de SIGraster o de retícula se centra en las propiedades del espacio más que en laprecisión de la localización. Divide el espacio en celdas regulares donde cada unade ellas representa un único valor. Cualquiera que esté familiarizado con lafotografía digital reconoce el píxel como la unidad menor de información de unaimagen.
  • 5. VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LOS MODELOS RASTER V E N TA J A S D E S V E N TA J A SLa estructura de los - Mayor requerimiento de datos es muy memoria de almacenamiento. Todas simple. las celdas contienen datos.Las operaciones de superposición son Las reglas topológicas son más difíciles de generar. muy sencillas. Las salidas gráficas sonFormato óptimo para menos vistosas y variaciones altas de estéticas. Dependiendo de la resolución del datos. archivo raster, losBuen almacenamiento elementos pueden tener sus límites originales de imágenes más o menos definidos. digitales.
  • 6. VECTORIALEn un SIG, las características geográficas se expresan con frecuencia como vectores,manteniendo las características geométricas de las figuras. Representación de curvas denivel sobre una superficie tridimensional generada por una malla TIN. En los datosvectoriales, el interés de las representaciones se centra en la precisión de localización delos elementos geográficos sobre el espacio y donde los fenómenos a representar sondiscretos, es decir, de límites definidos.
  • 7. VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LOS MODELOSVECTORIALES V E N TA J A S D E S V E N TA J A S- La estructura de los datos es compacta. Almacena los datos sólo de los - La estructura de los datos es elementos digitalizados por lo que requiere menos memoria para su más compleja. almacenamiento y tratamiento. - Las operaciones de- Codificación eficiente de la topología y las operaciones espaciales. – superposición son más Buena salida gráfica. Los elementos son difíciles de implementar y representados como gráficos representar. vectoriales que no pierden definición si se amplía la escala de - Eficacia reducida cuando la visualización. variación de datos es alta.- Tienen una mayor compatibilidad con entornos de bases de datos - Es un formato más laborioso de relacionales. - Las operaciones de re-escalado, reproyección son más mantener actualizado. fáciles de ejecutar.- Los datos son más fáciles de mantener - Tiene muy limitada la cantidad y actualizar. - Permite una mayor de información que capacidad de análisis, sobre todo en redes. almacena
  • 8. ANÁLISIS ESPACIAL MEDIANTE SIGDada la amplia gama de técnicas de análisis espacial que se han desarrollado durante el último medio siglo, cualquierresumen o revisión sólo puede cubrir el tema a unaprofundidad limitada. Este es un campo que cambia rápidamente y los paquetes de software SIG incluyen cada vez másherramientas de análisis, ya sea en las versiones estándar o como extensiones opcionales de este. En muchos casostales herramientas son proporcionadas por los proveedores del software original, mientras que en otros casos lasimplementaciones de estas nuevas funcionalidades se han desarrollado y son proporcionados por terceros.Además, muchos productos ofrecen kits de desarrollo de software (SDK), lenguajes de programación, lenguajes descripting, etc. para el desarrollo de herramientas propias de análisis u otras funciones.
  • 9. MODELO TOPOLÓGICOUn SIG puede reconocer y analizar las relaciones espaciales que existen en la información geográficaalmacenada. Estas relaciones topológicas permiten realizar modelizaciones y análisis espacialescomplejos. Así, por ejemplo, el SIG puede discernir la parcela o parcelas catastrales que son atravesadaspor una línea de alta tensión, o bien saber qué agrupación de líneas forman una determinada carretera. Ensuma podemos decir que en el ámbito de los Sistemas de Información Geográfica se entiende comotopología a las relaciones espaciales entre los diferentes elementos gráficos (topología de nodo/punto,topología de red/arco/línea, topología de polígono) y su posición en el mapa (proximidad, inclusión,conectividad y vencidad). Estas relaciones, que para el ser humano pueden ser obvias a simple vista, elsoftware las debe establecer mediante un lenguaje y unas reglas de geometría matemática. Para llevar acabo análisis en los que es necesario que exista consistencia topológica de los elementos de la base dedatos suele ser necesario realizar previamente una validación y corrección topológica de la informacióngráfica. Para ello existen herramientas en los SIG que facilitan la rectificación de errores comunes demanera automática o semiautomática.
  • 10. REDESUn SIG destinado al cálculo de rutas óptimas para servicios de emergencias es capaz de determinar elcamino más corto entre dos puntos teniendo en cuenta tanto direcciones y sentidos de circulación comodirecciones prohibidas, etc. evitando áreas impracticables. Un SIG para la gerencia de una red deabastecimiento de aguas sería capaz de determinar, por ejemplo, a cuantos abonados afectaría el corte delservicio en un determinado punto de la red. Un Sistema de Información Geográfica puede simular flujos alo largo de una red lineal. Valores como la pendiente, el límite de velocidad, niveles de servicio, etc.pueden ser incorporados al modelo con el fin de obtener una mayor precisión. El uso de SIG para elmodelado de redes suele ser comúnmente empleado en la planificación del transporte, hidrológica o lagestión de infraestructura lineales.
  • 11. SUPERPOSICIÓN DE MAPASLa combinación de varios conjuntos de datos espaciales (puntos, líneas o polígonos) puede crear otro nuevo conjunto de datos vectoriales. Visualmente sería similar al apilamiento de varios mapas de una misma región. Estas superposiciones son similares a las superposiciones matemáticas del diagrama de Venn . Una unión de capas superpuestas combina las características geográficas y las tablas de atributos de de todas ellas en una nueva capa. En el caso de realizar una intersección de capas esta definiría la zona en las que ambasse superponen, y el resultado mantiene el conjunto de atributos para cada una de las regiones. En el caso de unasuperposición de diferencia simétrica se define un área resultante que incluye la superficie total de ambas capas a excepción de la zona de intersección. En el análisis de datos raster, la superposición de conjunto de datos se lleva a cabo mediante un proceso conocido como "álgebra de mapas", a través de una función que combina los valores de cada matriz raster. En el álgebra de mapas es posible ponderar en mayor o menor medida determinadas coberturas mediante un "modelo índice" que refleje el grado de influencia de diversos factores en un fenómeno geográfico.
  • 12. CARTOGRAFIA AUTOMATIZADATanto la cartografía digital como los Sistemas de Información Geográfica codifican relaciones espaciales enrepresentaciones formales estructuradas. Los SIG son usados en la creación de cartografía digital comoherramientas que permiten realizar un proceso automatizado o semiautomatizado de elaboración de mapasdenominado cartografía automatizada. En la práctica esto sería un subconjunto de los SIG que equivaldría a lafase de composición final del mapa, dado que en la mayoría de los casos no todos los software de Sistemas deInformación Geográfica poseen esta funcionalidad. El producto cartográfico final resultante puede estar tanto enformato digital como impreso. El uso conjunto que en determinados SIG se da de potentes técnicas de análisisespacial junto con una representación cartográfica profesional de los datos, hace que se puedan crear mapas dealta calidad en un corto período. La principal dificultad en cartografía automatizada es el utilizar un únicoconjunto de datos para producir varios productos según diferentes tipos de escalas, una técnica conocida comogeneralización.
  • 13. GEOESTADISTICALa geoestadística analiza patrones espaciales con el fin de conseguir predicciones a partir de datosespaciales concretos. Es una forma de ver las propiedades estadísticas de los datos espaciales. Adiferencia de las aplicaciones estadísticas comunes, en la geoestadística se emplea el uso de lateoría de grafos y de matrices algebraicas para reducir el número de parámetros en los datos. Trasello, el análisis de los datos asociados a entidad geográfica se llevaría a cabo en segundo lugar.Cuando se miden los fenómenos, los métodos de observación dictan la exactitud de cualquieranálisis posterior. Debido a la naturaleza de los datos (por ejemplo, los patronesde tráfico en un entorno urbano, las pautas meteorológicas en el océano, etc.), grado de precisiónconstante o dinámico se pierde siempre en la medición. Esta pérdida de precisión se determina apartir de la escala y la distribución de los datos recogidos. Los SIG disponen de herramientas queayudan a realizar estos análisis, destacando la generación de modelos de interpolación espacial.
  • 14. GEOCODIFICACIONGeocodificación es el proceso de asignar coordenadas geográficas (latitud-longitud) a puntos del mapa (direcciones, puntos deinterés, etc.). Uno de los usos más comunes es la georreferenciación de direcciones postales. Para ello se requiere unacartografía base sobre la que referenciar los códigos geográficos. Esta capa base puede ser, por ejemplo, un tramero de ejes decalles con nombres de calles y números de policía. Las direcciones concretas que se desean georreferenciar en el mapa, quesuelen proceder de tablas tabuladas, se posicionan mediante interpolación o estimación. El SIG a continuación localiza en la capade ejes de calles el punto en el lugar más aproximado a la realidad según los algoritmos de geocodificación que utiliza. Lageocodificación puede realizarse también con datos reales más precisos (por ejemplo, cartografía catastral). En este caso elresultado de la codificación geográfica se ajustará en mayor medida a la realizada, prevaleciendo sobre el método deinterpolación. En el caso de la geocodificación inversa el proceso sería al revés. Se asignaría una dirección de calle estimada consu número de portal a unas coordenadas x,y determinadas. Por ejemplo, un usuario podría hacer clic sobre una capa querepresenta los ejes de vía de una ciudad y obtendría la información sobre la dirección postal con el número de policía de unedificio. Este número de portal es calculado de forma estimada por el SIG mediante interpolación a partir de unos números yapresupuestos. Si el usuario hace clic en el punto medio de un segmento que comienza en el portal 1 y termina con el 100, el valordevuelto para el lugar seleccionado será próximo al 50. Hay que tener en cuenta que la geocodificación inversa no devuelve lasdirecciones reales, sino sólo estimaciones de lo que debería existir basándose en datos ya conocidos.
  • 15. SOFTWARE SIGLa información geográfica puede ser consultada, transferida, transformada, superpuesta, procesada y mostradasutilizando numerosas aplicaciones de software. Dentro de la industria empresas comerciales como ESRI, Intergraph,Mapinfo, Bentley Systems, Autodesk o Smallworld ofrecen un completo conjunto de aplicaciones. Los gobiernossuelen optar por modificaciones ad-hoc de programas SIG, productos de código abierto o software especializado queresponda a una necesidad bien definida. El manejo de este tipo de sistemas son llevados a cabo generalmente porprofesionales de diversos campos del conocimiento con experiencia en Sistemas de Información Geográfica(cartografía, geografía, topografía, etc.), ya que el uso de estas herramientas requiere una aprendizaje previo quenecesita de conocer las bases metodológicas sobre las que sefundamentan. Aunque existen herramientas gratuitas para ver información geográfica, el acceso del público engeneral a los geodatos está dominado por los recursos en línea, como Google Earth y otros basados en tecnologíaweb mapping. Originalmente hasta finales de los 90, cuando los datos del SIG se localizaban principalmente engrandes ordenadores y se utilizan para mantener registros internos, el software era un producto independiente. Sinembargo con el cada vez mayor acceso a Internet/Intranet y a la demanda de datos geográficos distribuidos, elsoftware SIG ha cambiado gradualmente su perspectiva hacia la distribución de datos a través de redes. Los SIG queen la actualidad se comercializan son combinaciones de varias aplicaciones interoperables y APIs.
  • 16. SIG de escritorio. Son aquellos que se utilizan paracrear, editar, administrar, analizar y visualizar los datos geográficos. A veces seclasifican en tres subcategorías según su funcionalidad: . Visor SIG. Suelen sersoftware sencillos que permiten desplegar información geográfica a través de unaventana que funciona como visor y donde se pueden agregar varias capas deinformación. . Editor SIG. Es aquel software SIG orientado principalmente altratamiento previo de la información geográfica para su posterior análisis. 1
  • 17. Sistemas de gestión de bases de datos espaciales o geográficas (SGBDespacial). Se emplean para almacenar la información geográfica, pero a menudotambién proporcionan la funcionalidad de análisis y manipulación de los datos.Una base de datos geográfica o espacial es una base de datos con extensionesque dan soporte de objetos geográficos permitiendo el almacenamiento,indexación, consulta y manipulación de información geográfica y datosespaciales. Si bien algunas de estas bases de datos geográficas estánimplementadas para permitir también el uso de funciones de geoprocesamiento,el principal beneficio de estas se centra en la capacidades que ofrecen en elalmacenamiento de datos especialmente georrefenciados. Algunas de estascapacidades incluyen un fácilacceso a este tipo de información mediante el uso de estándares de acceso abases de datos como los controladores ODBC, la capacidad de unir o vincularfácilmente tablas de datos o la posibilidad de generar una indexación yagrupación de datos espaciales, por ejemplo. 2
  • 18. Servidores cartográficos.Se utilizan para distribuirmapas a través de Internet(véase también losestándares de normasOpen GeospatialConsortium WFS y WMS). 3
  • 19. Servidores SIG. Proporcionanbásicamente la mismafuncionalidad que los SIG deescritorio pero permiten accedera estas utilidades degeoprocesamiento a través deuna red informática. 4
  • 20. Clientes web SIG. Permiten la visualización dedatos y acceder a funcionalidades de análisis yconsulta de servidores SIG a través de Internet ointranet. Generalmente se distingue entre clienteligero y pesado. Los clientes ligeros (por ejemplo,un navegador web para visualizar mapas deGoogle) sólo proporcionan una funcionalidad devisualización y consulta, mientras que los clientespesados (por ejemplo, Google Earth o un SIG deescritorio) a menudo proporcionan herramientasadicionales para la edición de datos, análisis yvisualización. 5
  • 21. Bibliotecas y extensiones espaciales.Proporcionan características adicionales que noforman parte fundamental del programa ya quepueden no ser requeridas por un usuario medio deeste tipo de software. Estas nuevas funcionalidadespueden ser herramientas para el análisis espacial(por ejemplo, SEXTANTE), herramientas para lalectura de formatos de datos específicos (porejemplo, GDAL y OGR), herramientas para lacorrecta visualización cartográfica de los datosgeográficos (por ejemplo, PROJ4), o para laimplementación de las especificaciones del OpenGeospatial Consortium (por ejemplo, GeoTools). 6
  • 22. SIG móviles. Se usan para la recogida de datos en campo através de dispositivos móviles (PDA, Smartphone, TabletPC, etc.). Con la adopción generalizada por parte de estosde dispositivos de localización GPS integrados, el softwareSIG permite utilizarlos para la captura y manejo de datos encampo. En el pasado la recogida de datos en campodestinados a Sistemas de Información Geográfica serealizaba mediante la señalización de la informacióngeográfica en un mapa de papel y, a continuación, sevolcaba esa información a formato digital una vez de vueltafrente al ordenador. Hoy en día a través de la utilización dedispositivos móviles los datos geográficos pueden sercapturados directamente mediante levantamientos deinformación en trabajo de campo. 7
  • 23. SIG EN VITIVINICULTURALos SIG permiten visualizar, analizar y relacionar información geográfica de orígenes diversos:parcelas, cepas, suelos, ortofotos, pendientes, precipitaciones, orientaciones…etc. De la mismaforma almacenan bases de datos de vendimias,enfermedades, análisis u otra información de interés con una referencia geográfica.
  • 24. QUÉ DATOS SE UTILIZANLAS MEDICIONES DE CARACTERÍSTICASM O R F O L Ó G I C A S Y F I S I O L Ó G I C A S D E L A S P L A N TA( S U P E R F I C I E F O L I A R , P E S O D E L R A C I M O , TA M A Ñ O D EB AYA Y PA R Á M E T R O S A N A L Í T I C O S ) S O N PA R Á M E T R O SQUE TRADICIONALMENTE HAN SIDO ESTUDIADOS PORSU INFLUENCIA SOBRE LA CALIDAD FINAL DE UN VINO.N O O B S TA N T E , O T R A S VA R I A B L E S Q U E N O R E Q U I E R E NE L C O N TA C T O D I R E C T O C O N L A P L A N TA , N IS I Q U I E R A , E N M U C H O S C A S O S , Q U E L A P L A N TA E S T ÉE N E S TA D O Ó P T I M O PA R A V E N D I M I A , S O N U T I L I Z A D A SC O N F R E C U E N C I A : - D AT O S D EP R E C I P I TA C I O N E S , T E M P E R AT U R A E I N S O L A C I Ó N -I M Á G E N E S D E S AT É L I T E Y C Á M A R A S D E I N F R A R R O J O -CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA DEL SUELO - ÍNDICEN O R M A L I Z A D O D E V E G E TA C I Ó N ( N D V I ) U N A N Á L I S I SEXHAUSTIVO Y PROFESIONAL DE LOSD AT O S , R E L A C I O N A N D O D AT O S D E D I V E R S O SSENSORES CON CARACTERÍSTICAS MORFOLÓGICAS YF I S I O L Ó G I C A S D E L A S P L A N TA S , P E R M I T E E N M U C H A SOCASIONES PLANIFICAR ACTUACIONES CONSUFICIENTE ANTELACIÓN.
  • 25. EL SUELOUno de los aspectos más importantes en la plantación y explotación de un viñedo es la caracterizaciónde las propiedades del suelo; tradicionalmente se han realizado muestreos sistemáticos con envío demuestras al lab oratorio, pero el desarrollo de nuevas tecnologías permite conocer el patrón decomportamiento del suelo y así reducir costos en la toma de muestras. Es el caso de los sensores deconductividad eléctrica. La conductividad eléctrica del suelo es una medida relacionada con diversaspropiedades del suelo que afectan la productividad del mismo: textura, salinidad, compactación, materiaorgánica, humedad…etc. El conocimiento de estas variables permite orientar decisiones deriego, fertilización, drenajes…etc. Uno de los sensores más utilizados es el EM38, tras sucalibración, sincronización con GPS y ajuste a trineo, es arrastrado suavemente por un quad a lo largode la parcela. Esto permite generar de forma rápida y continua gran cantidad de información para serprocesada posteriormente. La integración de los datos en un SIG nos ayuda a definir el patrón dedistribución en cada parcela y utilizando procesos de interpolación generar mapas continuos de estavariable.