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Conceptos básicos sobre Sistemas de Información Geográfica (SIG)

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S<br />

I<br />

G<br />

G<br />

I<br />

S<br />

<strong>Conceptos</strong> básicos<br />

<strong>sobre</strong> <strong>Sistemas</strong> <strong>de</strong><br />

Información Geográfica<br />

(<strong>SIG</strong>)<br />

S<br />

I<br />

G<br />

G<br />

I<br />

S<br />

Significado <strong>de</strong> S.I.G.<br />

Formas <strong>de</strong> obtención <strong>de</strong> datos<br />

Diseño <strong>de</strong> un proyecto<br />

Tipos <strong>de</strong> programas gestores<br />

Preparación <strong>de</strong> datos<br />

Georreferencia <strong>de</strong> los datos<br />

Operaciones básicas<br />

Miguel Angel Sanz Santos<br />

Miguel Angel Sanz Santos<br />

S<br />

I<br />

G<br />

G<br />

I<br />

S<br />

Significado <strong>de</strong> S.I.G.<br />

Un <strong>SIG</strong> consiste en información <strong>de</strong> naturaleza diversa<br />

<strong>sobre</strong> un <strong>de</strong>terminado territorio, almacenada en un<br />

conjunto <strong>de</strong> bases <strong>de</strong> datos tanto gráficas como<br />

alfanuméricas, cuya relación con el territorio se realiza<br />

a través <strong>de</strong> un sistema <strong>de</strong> referencia geográfico y se<br />

gestiona a través <strong>de</strong> uno o varios programa<br />

informáticos específico; el conjunto es soportado por<br />

un sistema <strong>de</strong> computadores y por un personal<br />

especializado.<br />

S<br />

I<br />

G<br />

G<br />

I<br />

S<br />

Breve historia <strong>de</strong> S.I.G.<br />

El Dr John Snow fue el precursor <strong>de</strong> los <strong>Sistemas</strong> <strong>de</strong> Información<br />

Geográfica, en 1854 cartografió la inci<strong>de</strong>ncia <strong>de</strong> los casos <strong>de</strong> cólera en<br />

un mapa <strong>de</strong>l distrito <strong>de</strong> SoHo en Londres. Este “proto<strong>SIG</strong>” permitió a<br />

Snow situar con suficiente precisión el foco origen <strong>de</strong>l brote <strong>de</strong> cólera, que<br />

correspondió a un pozo <strong>de</strong> agua contaminado.<br />

El primer <strong>SIG</strong> como lo conocemos actualmente, es el Canadian<br />

Geographical Information System – CGIS, iniciado en 1964 y activo<br />

<strong>de</strong>s<strong>de</strong> 1967. Se <strong>de</strong>dica al inventario y planificación <strong>de</strong> ocupación <strong>de</strong>l<br />

suelo en gran<strong>de</strong>s zonas. (Departamento <strong>de</strong> Agricultura <strong>de</strong> Canadá –<br />

Roger Tomlinson, IBM).<br />

El Open Geospatial Consortium (OGC) fue creado en 1994 y agrupa a<br />

más <strong>de</strong> 250 organizaciones públicas y privadas.<br />

Su fin es la <strong>de</strong>finición <strong>de</strong> estándares abiertos e interoperables <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong><br />

los <strong>Sistemas</strong> <strong>de</strong> Información Geográfica.<br />

Persigue acuerdos entre las diferentes empresas <strong>de</strong>l sector que<br />

posibiliten la interoperación <strong>de</strong> sus sistemas <strong>de</strong> geoprocesamiento y<br />

facilitar el intercambio <strong>de</strong> la información geográfica en beneficio <strong>de</strong> los<br />

usuarios. Anteriormente fue conocido como Open GIS Consortium.<br />

Miguel Angel Sanz Santos<br />

Miguel Angel Sanz Santos


Breve historia <strong>de</strong> <strong>SIG</strong><br />

Significado <strong>de</strong> S.I.G.<br />

S<br />

I<br />

G<br />

G<br />

I<br />

S<br />

La evolución sufrida por los <strong>SIG</strong> <strong>de</strong>s<strong>de</strong> su nacimiento hasta la actualidad<br />

se pue<strong>de</strong> escalonar en cuatro etapas ligadas al <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> los<br />

sistemas informáticos:<br />

1966-1970: el Hardvard Laboratory for Computer Graphics and Spatial Analysis crean el<br />

programa SYMAP (1968). Continua el programa CALFORM y aparecen GRID e IMGRID<br />

para formatos raster. Como <strong>SIG</strong> <strong>de</strong>sarrollados en esta etapa tenemos:<br />

Land Use and Natural Resources Information System – LUNR -> 1967 – NY<br />

Minnesota Land Management Information System – MLMIS -> 1969 – Minnesota<br />

1970-1980: se elabora el programa POLYVRT que introduce en la estructura <strong>de</strong> datos la<br />

topología <strong>de</strong> los objetos cartográficos. Destacar <strong>de</strong> esta etapa:<br />

Polygon Information Overlay System – PIOS -> 1971<br />

The Oak Ridge Mo<strong>de</strong>lling Information System – ORMIS -> 1972<br />

1980-1997: comienza con la salida <strong>de</strong>l programa ODYSSEY un verda<strong>de</strong>ro gestor <strong>de</strong><br />

sistema <strong>de</strong> información geográfica y en el se incluye la digitalización semiautomática <strong>de</strong><br />

datos espaciales, la gestión <strong>de</strong> bases <strong>de</strong> datos y la elaboración interactivas <strong>de</strong> los datos.<br />

ESRI <strong>de</strong>sarrolla ARC/INFO (vector) y comienzan a <strong>de</strong>sarrollarse programas como IDRISI,<br />

ERDAS, etc (raster).<br />

1997-actualidad: en esta última etapa, los <strong>SIG</strong> alcanzan un gran <strong>de</strong>sarrollo y expansión<br />

gracias fundamentalmente a la evolución y ampliación <strong>de</strong> las capacida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> los<br />

or<strong>de</strong>nadores, el <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> los lenguajes <strong>de</strong> programación y el avance <strong>de</strong>l tratamiento<br />

gráfico.<br />

S<br />

I<br />

G<br />

G<br />

I<br />

S<br />

?<br />

A2<br />

Suelo Geología Población ... Economía<br />

A1<br />

B<br />

C3 ...<br />

Miguel Angel Sanz Santos<br />

Miguel Angel Sanz Santos<br />

S<br />

I<br />

G<br />

Problemática – objetivos<br />

€<br />

Diseño <strong>de</strong> un proyecto<br />

S<br />

I<br />

G<br />

Obtención <strong>de</strong> datos<br />

Fuentes <strong>de</strong> datos<br />

Preparación <strong>de</strong> medios<br />

Modos <strong>de</strong> asimilación<br />

G<br />

I<br />

S<br />

Obtención <strong>de</strong> datos<br />

Conversión <strong>de</strong> datos<br />

Georreferenciación <strong>de</strong> los datos<br />

Generación <strong>de</strong> documentos operativos para el <strong>SIG</strong><br />

Obtención <strong>de</strong> soluciones al problema<br />

Preparación<br />

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

Entrega <strong>de</strong><br />

resultados<br />

G<br />

I<br />

S<br />

Integración<br />

Miguel Angel Sanz Santos<br />

Miguel Angel Sanz Santos


S<br />

I<br />

G<br />

Preparación <strong>de</strong> datos.<br />

Transformación <strong>de</strong> los datos a las estructuras legibles por<br />

los programas gestores:<br />

S<br />

I<br />

G<br />

Tipos <strong>de</strong> programas gestores.<br />

Más que dos tipos <strong>de</strong> programas gestores existen<br />

dos formas <strong>de</strong> tratar la información, éstas son la base<br />

<strong>sobre</strong> la que se inspiran los diferentes programas.<br />

G<br />

I<br />

S<br />

Matrices <strong>de</strong> valores relacionados con una característica <strong>de</strong>l<br />

territorio (raster)<br />

Dibujos <strong>de</strong> polígonos, lineas y puntos que representen elementos<br />

<strong>de</strong>l territorio (vectoriales)<br />

Bases <strong>de</strong> datos que aglutinen información secundaria <strong>sobre</strong><br />

elementos puntuales, lineales o extensiones areales <strong>de</strong>l territorio.<br />

G<br />

I<br />

S<br />

'Raster' (teselados): la información <strong>de</strong> las variables se<br />

almacena en porciones cuadradas (teselas o píxeles) que<br />

almacenan el valor medio o más representativo <strong>de</strong>l territorio<br />

que representan.<br />

'Vector' (Vectorial): la información se divi<strong>de</strong> en dos parte, una<br />

gráfica conformada por puntos, lineas y polígonos; la otra<br />

formada por una base <strong>de</strong> datos ligada a los diferentes<br />

elementos vectoriales, don<strong>de</strong> se almacena las características<br />

<strong>de</strong> cada uno <strong>de</strong> ellos.<br />

Miguel Angel Sanz Santos<br />

Miguel Angel Sanz Santos<br />

S<br />

I<br />

G<br />

Tipos <strong>de</strong> programas gestores.<br />

Raster<br />

El sistema <strong>de</strong> almacenamiento <strong>de</strong> los datos<br />

se realiza a través <strong>de</strong> una malla, en la que<br />

cada unidad <strong>de</strong> ésta guarda un valor<br />

numérico que hace referencia a la variable<br />

que se representa.<br />

S<br />

I<br />

G<br />

Tipos <strong>de</strong> programas gestores.<br />

Vector<br />

Tipos <strong>de</strong> mallas<br />

I<strong>de</strong>ntificador<br />

Perímetro<br />

Área<br />

Localizador Código<br />

Color<br />

Etiqueta<br />

G<br />

I<br />

S<br />

Valor<br />

gráfico<br />

Valor <strong>de</strong>l<br />

píxel<br />

··· ··· ··· ···<br />

12<br />

14<br />

32<br />

4<br />

Tamaño <strong>de</strong>l<br />

elemento<br />

XXX*YYY<br />

XXX*YYY<br />

XXX*YYY<br />

XXX*YYY<br />

Significado<br />

<strong>de</strong>l valor<br />

Calizas<br />

Arenas<br />

Adamellitas<br />

Cuarzo<br />

··· ··· ··· ···<br />

Elementos areales<br />

Elementos lineales<br />

Elementos puntuales<br />

Miguel Angel Sanz Santos<br />

G<br />

I<br />

S<br />

··· ··· ··· ···<br />

100<br />

12000<br />

7000<br />

··· ··· ··· ···<br />

El sistema <strong>de</strong> almacenamiento <strong>de</strong> los datos se realiza a través <strong>de</strong> un gráfico<br />

vectorial asociado a una base <strong>de</strong> datos don<strong>de</strong> se almacenan las características<br />

<strong>de</strong> cada elemento que compone la capa o cobertura, así como las relaciones<br />

topológicas (relaciones espaciales) entre los elementos.<br />

635<br />

···<br />

10<br />

···<br />

···<br />

FF11B1 Calizas<br />

···<br />

···<br />

···<br />

Miguel Angel Sanz Santos


S<br />

I<br />

G<br />

G<br />

I<br />

S<br />

Punto: su área y perímetro son 0, tiene i<strong>de</strong>ntificador, coor<strong>de</strong>nadas X e Y y tipo<br />

Arcos: tiene i<strong>de</strong>ntificador, punto inicial y final<br />

(con coor<strong>de</strong>nadas X e Y), vértices que <strong>de</strong>finen<br />

su forma (con coor<strong>de</strong>nadas X e Y), tipo y<br />

longitud. A<strong>de</strong>más si la cobertura es <strong>de</strong><br />

polígonos, tenemos i<strong>de</strong>ntificados los polígono<br />

situados en el lado <strong>de</strong>recho e izquierdo <strong>de</strong>l arco.<br />

Nodo inicial<br />

I<br />

D<br />

I<br />

D<br />

Tipos <strong>de</strong> programas gestores.<br />

Lado <strong>de</strong>recho<br />

Localizador <strong>de</strong> polígono<br />

Vector<br />

Lado izquierdo<br />

Vértice<br />

Nodo final<br />

Los polígonos: relacionan<br />

varias tablas, quedan <strong>de</strong>finidos<br />

por un nodo especial y por el<br />

conjunto <strong>de</strong> arcos que los<br />

<strong>de</strong>limitan (importante la<br />

orientación <strong>de</strong>l arco), presentan<br />

un i<strong>de</strong>ntificador, perímetro y<br />

área I<br />

D<br />

S<br />

I<br />

G<br />

G<br />

I<br />

S<br />

Georreferencia <strong>de</strong> los datos<br />

Miguel Angel Sanz Santos<br />

Miguel Angel Sanz Santos<br />

S<br />

I<br />

G<br />

Georreferencia <strong>de</strong> los datos<br />

<strong>Sistemas</strong> <strong>de</strong> proyecciones cartográficas según sistemas <strong>de</strong><br />

transformación<br />

<strong>Sistemas</strong> convencionales: es un verda<strong>de</strong>ro sistema <strong>de</strong> proyección cartográfica,<br />

poliédrico<br />

<strong>Sistemas</strong> naturales o perspectivas: se utiliza una proyección <strong>de</strong> la superficie, proyección<br />

estereográfica<br />

S<br />

I<br />

G<br />

Georreferencia <strong>de</strong> los datos<br />

<strong>Sistemas</strong> <strong>de</strong> proyecciones cartográficas según sistemas <strong>de</strong><br />

transformación<br />

<strong>Sistemas</strong> convencionales: es un verda<strong>de</strong>ro sistema <strong>de</strong> proyección cartográfica,<br />

poliédrico<br />

<strong>Sistemas</strong> naturales o perspectivas: se utiliza una proyección <strong>de</strong> la superficie, proyección<br />

estereográfica<br />

<strong>Sistemas</strong> artificiales o por <strong>de</strong>sarrollo: hay una sustitución <strong>de</strong> la forma original (esfera)<br />

por una otro figura geométrica tangente a la primera.<br />

<strong>Sistemas</strong> artificiales o por <strong>de</strong>sarrollo: hay una sustitución <strong>de</strong> la forma original (esfera)<br />

por una otro figura geométrica tangente a la primera.<br />

G<br />

I<br />

S<br />

<strong>Sistemas</strong> artificiales o <strong>de</strong> <strong>de</strong>sarrollo<br />

Proyección cilíndrica conforme <strong>de</strong> Mercator<br />

Proyección U.T.M. O cilíndrica transversal conforme <strong>de</strong> Gauss<br />

Proyección cónica conforme <strong>de</strong> Lambert<br />

G<br />

I<br />

S<br />

<strong>Sistemas</strong> artificiales o <strong>de</strong> <strong>de</strong>sarrollo<br />

Proyección cilíndrica conforme <strong>de</strong> Mercator<br />

Proyección U.T.M. O cilíndrica transversal conforme <strong>de</strong> Gauss<br />

Proyección cónica conforme <strong>de</strong> Lambert<br />

Proyección <strong>de</strong> Bonne<br />

Proyección <strong>de</strong> Bonne<br />

Proyección <strong>de</strong> mínima anamorfosis <strong>de</strong> Tissot<br />

Miguel Angel Sanz Santos<br />

Proyección <strong>de</strong> mínima anamorfosis <strong>de</strong> Tissot<br />

Miguel Angel Sanz Santos


S<br />

I<br />

G<br />

G<br />

I<br />

S<br />

Operaciones básicas<br />

Tipos <strong>de</strong> operaciones básicas en los <strong>SIG</strong><br />

Operaciones algebraicas<br />

Operaciones geométricas.<br />

Operaciones topológicas.<br />

Operaciones relacionales.<br />

Operaciones lógicas.<br />

S<br />

I<br />

G<br />

G<br />

I<br />

S<br />

Operaciones básicas<br />

Algebraicas: operaciones aritméticas con y entre mapas<br />

1<br />

1<br />

2<br />

2<br />

3<br />

3<br />

+ 3 =<br />

4<br />

1<br />

3<br />

+ =<br />

2<br />

5<br />

6<br />

2<br />

3<br />

4<br />

3<br />

5 4<br />

6<br />

5 4<br />

Miguel Angel Sanz Santos<br />

Miguel Angel Sanz Santos<br />

S<br />

I<br />

G<br />

Operaciones básicas<br />

Geométricas: operación que <strong>de</strong>terminan características<br />

geométricas <strong>de</strong>l territorio<br />

Distancias<br />

S<br />

I<br />

G<br />

Topológicas: superposición<br />

Operaciones básicas<br />

Id Situación x Situación y Característica 1Característica 2<br />

1 Xxxxx yyyyy 3 Urbano<br />

2 xxxxx yyyyy 12 Forestal<br />

3 xxxxx yyyyyy 45 Regadio<br />

4 xxxxx yyyyy 1 Urbano<br />

5 xxxxx yyyyyy 7 Recreativo<br />

6 xxxxxx yyyyyy 19 Forestal<br />

.<br />

Id<br />

.<br />

Situación x<br />

.<br />

Situación y Característica<br />

.<br />

1'Característica 2'<br />

.<br />

. 1.<br />

Xxxxx . yyyyy . Limos . 10.000<br />

. 2.<br />

xxxxx . yyyyy . Calizas . 5.000<br />

3 xxxxx yyyyyy Margas 13.000<br />

4 xxxxx yyyyy Calizas 25.000<br />

5 xxxxx yyyyyy Arenas 2.000<br />

6 xxxxxx yyyyyy Limos 10.000<br />

. .<br />

.<br />

.<br />

.<br />

. .<br />

.<br />

.<br />

.<br />

. .<br />

.<br />

.<br />

.<br />

Área<br />

G<br />

I<br />

S<br />

Volumen<br />

G<br />

I<br />

S<br />

Id Situación x Situación y Característica 1Característica 2 Característica 1' Característica 2'<br />

1 Xxxxx yyyyy 3 Urbano Limos 10.000<br />

2 xxxxx yyyyy 12 Forestal Calizas 5.000<br />

3 xxxxx yyyyyy 45 Regadio Margas 13.000<br />

4 xxxxx yyyyy 1 Urbano Calizas 25.000<br />

5 xxxxx yyyyyy 7 Recreativo Arenas 2.000<br />

6 xxxxxx yyyyyy 19 Forestal Limos 10.000<br />

. .<br />

.<br />

. .<br />

.<br />

.<br />

. .<br />

.<br />

. .<br />

.<br />

.<br />

. .<br />

.<br />

. .<br />

.<br />

.<br />

Miguel Angel Sanz Santos<br />

Miguel Angel Sanz Santos


S<br />

I<br />

G<br />

G<br />

I<br />

S<br />

Relacionales:<br />

2<br />

1<br />

3 4<br />

2<br />

1<br />

5<br />

Reclasificación<br />

1 = 1<br />

1 = 1<br />

3 = 2 =<br />

4 = 2<br />

5 = 3<br />

0

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