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Los datos geográficos para el cambio global y el desarrollo sostenible

Joaquín Bosque SendraDepart. De GeografíaUniversidad de Alcalá

Modelos de datos Los hechos territoriales tienen unas características importantes:A) Están situados en un lugar, en una localización concreta.B) Adoptan diversos valores respecto a una o varias variables temáticasC) Ocurren en un momento temporalespecífico.

Modelos de datos Los SIG utilizan datos geográficos en formato digitalExisten diversas maneras de representar digitalmente la información geográfica:

Modelo de datos rasterModelo de datos vectorial

Componentes de un modelo de datos

Procedimiento para proporcionar la posición sobre el territorio.Procedimiento para representar las entidades existentes en el territorio.Con estos procedimientos deberíamos ser capaces de representar los tres aspectos: localización, temático, temporal.

Componentes de un modelo de datos

Procedimiento para proporcionar la posición sobre el territorio.Sistemas de geocodificación: directos o indirectos. En un SIG son directos: mediante sistemas de coordenadas.

Componentes de un modelo de datos

Sistemas de coordenadas.Esféricas: sirven para medir y calcular sobre una superficie esférica como la de la Tierra.Planas: sirven para medir y calcular en un plano, proyección de la superficie esférica. Presentan errores de diverso tipo.

Componentes de un modelo de datos

Sistemas de coordenadas.Los datos globales, referidos al conjunto de la Tierra, necesitan normalmente el uso de coordenada esféricas para evitar errores de importancia.Los SIG comerciales no permiten realizar cálculos con coordenadas esféricas, solo emplean sistemas planos.

Componentes de un modelo de datos

Sistemas de coordenadas.En estudios de grandes superficies es necesario escoger un sistema de proyección adecuado. Para datos raster parece recomendable usar proyecciones que conservan el área. Entre ellas están:Goode Homolosine, Mollweide, Wagner IV, Wagner VII

Componentes de un modelo de datos

Sistemas de coordenadas.Datos raster de carácter hemisférico: usar la proyección Lambert-AzimutalDatos raster de países grandes: Lambert Azimutal, “Oblated igual área”.Para áreas menores: UTM, entre otras.

Componentes de un modelo de datos

Procedimientos para representar los objetos territoriales:Vectorial, distingue entre objetos puntuales, lineales y poligonales (2D). No admite objetos que tengan tres dimensiones geométricas.Raster: aplica una rejilla plana (2D).

Modelo de datos vectorial

MAPA DE SUELOS

Xr : Xerosol cálcico

Lc : Luvisol crómico

Rz : Rendzina

Rc : Regosol calcáreo

Xr

Lc

RcRz

Mapa de litología

Caliza

ArcillaGranito

Pizarra

Coordenadas de los vértices

Xa, Ya

Xb, Yb

Xc, Yc

Etc

Modelo de datos raster

MAPA DE SUELOS

Xr : Xerosol cálcico

Lc : Luvisol crómico

Rz : Rendzina

Rc : Regosol calcáreo

Caliza, 1Arcilla, 2Granito, 3Pizarra, 4

11111111111333334444441111111113333334444444

Etc.Documentación aneja con:

Filas, columnas, Coord. Vectoriales, etc

Comparación vectorial - raster

Componentes de un modelo de datos

Procedimientos para representar los objetos territoriales:Una excepción parcial a la representación plana (2D) es el uso de MDT, que permite representar una superficie tridimensional pero como si fuese 2.5D. No es realmente 3D, el aspecto vertical no es una dimensión geométrica.

Componentes de un modelo de datos

Procedimientos para representar los objetos territoriales:El aspecto temporal de los objetos geográficos se representa con dificultades en un SIG. Los hechos territoriales son realmente 4D (el tiempo es la cuarta dimensión geométrica) solo tenemos posibilidades de usar 2D o 2.5D.

Componentes de un modelo de datos

Procedimientos para representar los objetos territoriales:Objetos definidos (exactos) y objetos borrosos.Solo es posible representar objetos definidos, exactos.El error, la incertidumbre no tiene representación suficiente.

Componentes de un modelo de datos

Procedimientos para representar los objetos territoriales:Objetos geográficos cambian al variar la escala espacial de la observación.Difícil inclusión de este aspecto en la representación digital, procesos de generalización poco desarrollados.

Datos globales y SIGLos datos necesarios para el estudio del cambio global suelen ser 4D.Dificultades muy serias de usar un SIG para su estudio.Es necesario una mejora sustancial de los modelos de datos existentes.Solo fácil estudiar con SIG problemas globales que usen datos 2D: uso/ocupación del suelo.

Desarrollo sostenible y SIGLos datos necesarios para el estudio del desarrollo sostenible suelen ser 2D.Necesario considerar aspectos diferentes: cuestiones físicas y problemas económicos, sociales, etc.La inclusión de datos sociales individuales es compleja y dificulta ciertos estudios.Descripción si, procesos no tanto.

Bases de datos geográficos de carácter global

Al menos 4/5 conjuntos de datos de cobertura global:Digital Chart of World (DCW).Modelo digital del terreno (GTOPO30).Datos hidrográficos (HYDRO1K)Uso/ocupación del suelo (GLC).Datos climáticos.

Bases de datos geográficos de carácter global

Direcciones WEB:http://www.fao.org/sd/spdirect/gis/Chap6

.htm* DCW: http://www.maproom.psu.edu/dcw/* Población http://sedac.ciesin.columbia.edu/gpw/

Bases de datos geográficos de carácter global

Digital Chart of World (DCW).Elaborada por la NIMA y reestructurada por ESRI. Organizada por países.Formato: vectorial. Export de ARC/INFOEscala 1:1.000.000, 1cm=10 Km.Exactitud posicional: 2 KmFecha base de los datos: 1993.

Bases de datos geográficos de carácter global

Digital Chart of World (DCW).Exactitud posicional: 2 KmFecha base de los datos: 1993.Datum: WGS84.Sistema de coordenadas: geográficas, grados decimales.Ficheros de tamaño manejable.

Bases de datos geográficos de carácter global

Digital Chart of World (DCW).Contenido. 1º Medio físico:HidrografíaHipsografíaFisiografíaLimites oceanos/continentesVegetación

Bases de datos geográficos de carácter global

Digital Chart of World (DCW).Contenido. 2º Medio humano:Carreteras y ferrocarrilesInfraestructuras (líneas eléctricas...)Uso/ocupación del sueloAeropuertos. Núcleos poblados. Instalaciones culturales

Bases de datos geográficos de carácter global

Digital Chart of World (DCW).Contenido. A) Posición geográfica de los aspectos anteriores (Bastante completo).Coberturas de tres tipos:Puntos, líneas y polígonos. En algunos temas de los tres tipos.

Bases de datos geográficos de carácter global

Digital Chart of World (DCW).Contenido. B) Variables temáticas asociadas a estos elementos físicos. (Muy variable según temas, pero bastante básicas).Contiene información sobre la seguridad de la realidad de los elementos representados.

Bases de datos geográficos de carácter global

Digital Chart of World (DCW).Documentación (Metadatos). Adjunta a la base de datos existe una importante documentación explicativa del origen y contenido de la base de datos.No sigue un estándar de metadatosconocido

Bases de datos geográficos de carácter global

Digital Chart of World (DCW).Utilización. Pasos a realizar. 1º “Bajar” los datos.2º Descomprimir los datos .e00 (Lat/Long)3º Importar a ARCVIEW con programa IMPORT71 de ARCVIEW4º Convertir a formato .shp con ARCVIEW5º Proyectar a sistema UTM con extensión de ARCVIEW: Projection Utility.

Datos tomados de DCW:

Carreteras y núcleos poblados

Datos tomados de DCW:Hidrografía y aeropuertos

Bases de datos geográficos de carácter global

GTOPO30.Elaborada por USGS (Eros Data Center) y NASA, UNEP/GRID, USAID, INEGI, GSI de Japon, MWLR de Nueva Zelanda y SCAR (Antartida). Usando fuentes diversas (vectoriales y raster).Formato: raster. Resolución 30 segundos de arco, 1 Km.

Bases de datos geográficos de carácter global

GTOPO30.Exactitud vertical:En unas partes: +/- 30 metros, 90% casos. RMS = 18 metros.En otras: +/- 160 metros, 90% de los casos. RMS = 97 metros.

Bases de datos geográficos de carácter global

GTOPO30.Organizada en hojas (33) no por países.Extensión cubierta: 90 grados latitud sur a 90 grados latitud norte.Datum: WGS84.Sistema de coordenadas: geográficas, grados decimales.Altitud océanos: señalada con -9999

Bases de datos geográficos de carácter global

GTOPO30.Contenido: Alturas sobre el nivel del mar.Cada hoja organizada en 8 ficheros con los datos y la documentación.Los 8 ficheros unidos en 1 y comprimidos: programas TAR y GZIP.

Bases de datos geográficos de carácter global

GTOPO30.Documentación: Junto a los datos existe una amplia documentación explicativa, bastante detallada, no sigue ningún estándar de metadatos.Ficheros muy voluminosos (9 Mbmínimo).

Bases de datos geográficos de carácter global

GTOPO30. Utilización. Pasos a realizar. 1º “Bajar” los datos.2º Descomprimir los datos gzip/tar (2 veces)3º Fichero .DEM valores de alturas: formato raster, fila a fila, en binario. Copiar con extensión .IMG o .RST4º Crear un fichero de documentación con METADATOS de IDRISI325º Proyectar a sistema UTM con ordenPROJECT

Bases de datos geográficos de carácter global

GLC.Elaborada por USGS, Univ. De Nebraskay el JRC de la UE.Formato: raster. Resolución: 1 km.Datum: ¿?.Sistema de coordenadas: geográficas o Interrupted Goode Homolosine.

Bases de datos geográficos de carácter global

GLC.Organizada por continentes.Procedencia: Datos de sensoresremotos, analizados y reclasificados de diversas formas: clasificación multitemporal no supervisada.Fechas base: 1992 a 1993.

Bases de datos geográficos de carácter global

GLC.Contenido:Ocupación del suelo. Diversas clasificaciones:Ecosistemas globales, IGBP, Uso del suelo del USGS, Modelo simple de la biosfera, etc.

Bases de datos geográficos de carácter global

GLC.Contenido:Cada continente organizado en varios ficheros con los datos y la documentación.Los ficheros unidos en 1 y comprimidos: programas TAR y GZIP

Bases de datos geográficos de carácter global

GLC.Documentación:Adjunto a los datos existe una abundante documentación explicativa, no sigue ningún estándar de metadatos. Abundante bibliografía.Ficheros muy voluminosos.

Bases de datos geográficos de carácter global

GLC. Utilización. Pasos a realizar. 1º “Bajar” los datos.2º Descomprimir los datos gzip/tar (2 veces)3º Fichero .IMG valores de usos: formato raster, fila a fila, en binario. Copiar con extensión .IMG o .RST4º Crear un fichero de documentación con METADATOS de IDRISI325º Proyectar a sistema UTM con orden PROJECT

Bases de datos geográficos de carácter global

HYDRO1K.Contiene datos sobre aspectos hidrológicos derivados del GTOPO30.Creado por USGS y UNEP/GRID. Con fondos de Brasil y de la FAO.Formato: raster (8 temas) y vectorial (2 temas). Resolución: 1 Km.

Bases de datos geográficos de carácter global

HYDRO1K.Datum:Sistema de coordenadas: LambertAzimuthal Equal Area.Organizada por continentes.Procedencia: Análisis de los datos del GTOPO30, bibliografía disponible.

Bases de datos geográficos de carácter global

HYDRO1K.Contenido:Cada continente organizado en varios ficheros con los datos y la documentación.Los ficheros unidos en 1 y comprimidos: programas TAR y GZIP

Bases de datos geográficos de carácter global

HYDRO1K.Contenido:Raster: Direcciones de los flujos, acumulación de los flujos, pendiente y orientación del terreno, índice topográfico.Vectorial: Cauces y cuencas hidrográficas.

Bases de datos geográficos de carácter global

HYDRO1K.Documentación:Junto a los datos se puede obtener abundante documentación explicativa, no está organizada según un estándar de metadatos.Ficheros muy voluminosos.

Bases de datos geográficos de carácter global

HYDRO1K. Datos vectorialesUtilización. Pasos a realizar. 1º “Bajar” los datos.2º Descomprimir los datos .e00 (Lat/Long)3º Importar a ARCVIEW con programa IMPORT71 de ARCVIEW4º Convertir a formato .shp con ARCVIEW5º Proyectar a sistema UTM con extensión de ARCVIEW: Projection Utility.

Bases de datos geográficos de carácter global

HYDRO1K. Datos raster. Pasos a realizar. 1º “Bajar” los datos.2º Descomprimir los datos gzip/tar (2 veces)3º Fichero .IMG: formato raster, fila a fila, en binario. Copiar con extensión .IMG o .RST4º Crear un fichero de documentación con METADATOS de IDRISI325º Proyectar a sistema UTM con orden PROJECT

Base de datos: HYDRO1KDatos tomados de HYDRO1K, recortada la zona de España

Bases de datos geográficos de carácter global

Los datos de GTOPO30, GLC e HYDRO1K no están referidos a un país. Deben ser “recortados” para ese país.Usar las opciones existentes en IDRISI32: WINDOW.Como referencia de la ventana usar los datos de DCW. Para ello importar datos .SHP de ARCVIEW en IDRISI32.

Bases de datos geográficos de carácter global

Datos de población y de densidad de población en el mundo.http://sedac.ciesin.columbia.edu/

Ejemplo de mapa de densidad

Ejemplo de mapa de densidad

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