sistemas de información geográfica. · pdf file¿qué es un sig?...

Sistemas de Información Geográfica.

Ing. Marlon Calispa.

Facultad de Ingeniería Civil y Ambiental - 2013

1. ¿Qué es SIG?


Sistemas de Información Geográfica 1-2014

¿Qué es un SIG?Facultad de Ingeniería Civil y Ambiental - 2013

- Actualmente el uso de información georreferenciada está muy difundido.


Esta información puede ser ubicada en una posición geográfica.

1. ¿Qué es un SIG?Facultad de Ingeniería Civil y Ambiental - 2013

• Masificación de la información geográfica.

• Desarrollo tecnológico.

• La generación de cartografía no es mas un privilegio exclusivo de expertos.

• En una sociedad «tecnológica» los SIG son sin lugar a dudas la tecnología referente para el uso de la información geográfica (Olaya, 2012).


Pero ¿¿qué mismo??.Facultad de Ingeniería Civil y Ambiental - 2013

• SIG es un acrónimo de:

–Sistema de

–Información.

–Geográfica• Es usual escuchar la expresión genérica GIS que

es el acrónimo en inglés.



• Varias definiciones y aproximaciones:

– Tomlin, 1990: «Elemento que permite analizar, presentar e interpretar hechos relativos a la superficie terrestre»

– Star et al, 1990: «Sistema diseñado para trabajar con datos referenciados mediante coordenadas espaciales o geográficas» Base de datos con capacidades específicas, para datos georeferenciados «mapas de orden superior».



Ambos conceptos son adecuados, pero ahora se debe acoger el criterio de sistema como elemento integrador que engloba a un conjunto de componentes interrelacionados (Olaya, 2012).

«Sistema que integra tecnología informática, personas e información geográfica y cuya principal función es capturar, analizar, almacenar, editar y representar datos georreferenciados» (Korte, 2001; en Olaya, 2012)



• SIG: Sistema de Información Geográfica

«Un Sistema de Información Geográfica (SIG) es una colecciónorganizada de hardware, software y datos geográficos diseñadospara la eficiente captura, almacenamiento, integración,actualización, modificación, análisis espacial ydespliegue de todo tipo de información geográficamente referenciada» (ESRI,1993)1.

Georeferenciación: término que hace referencia a la localización espacial de un objeto (punto, vectores, áreas, volumen) en un sistema de coordenadas dado.


¿Qué no es un SIG?Facultad de Ingeniería Civil y Ambiental - 2013

• SIG -> Información geográfica.

• Los SIG acaparan muchos elementos y disciplinas.

• Sin que estos elementos sean considerados SIG como tales.

• CAD: Diseño asistido por computador.– Objetivos diferentes.

– Información que manejan es diferente.

– Volumen de información diferente.

– Limitaciones: análisis, modelación, sistemas de proyección….


¿Qué no es un SIG?Facultad de Ingeniería Civil y Ambiental –2013Z

• Aplicaciones de cartografía automatizada.

– Saber «hacer» mapas (dibujos, planos, entre otras formas) no significa tener conocimientos de SIG.


2. Desarrollo de los SIG.Facultad de Ingeniería Civil y Ambiental - 2013

• El desarrollo de las aplicaciones relacionadas con la informática en general han sufrido avances enormes.

• Los SIG están ligados al desarrollo tecnológico


Desarrollo de los SIG.Facultad de Ingeniería Civil y Ambiental - 2013

• Usualmente se divide en 4 etapas:

1. Inicial: Primero intentos de desarrollo.

2. Época de los 70s: Impulso tecnológico.

3. Tercera Etapa: ligada al desarrollo industrial.

4. Cuarta etapa: Masificación, abaratamiento de la tecnología.


Algo de historia.Facultad de Ingeniería Civil y Ambiental - 2013

• 1854: Primer mapa de incidencias de una enfermedad en Londres.

• 1905: Primeras fotografías aéreas desde un avión.

• 1962: Primer SIG, en Canadá. • 1966 – 1970: Aparición de primeros formatos

ráster.• 1970 – 1980: Aparece la topología de capas

vectoriales.• 1980 – 1997: ESRI desarrolla ArcINFO.• 1997 – Actualidad: Desarrollo tecnológico,

teledetección….Sistemas de Información Geográfica 1-2014

Algo de historia.Facultad de Ingeniería Civil y Ambiental - 2013

http://www.guardian.co.uk/news/datablog/interactive/2013/mar/15/cholera-map-john-snow-recreated

Mapa interactivo: siga el siguiente link

http://www.guardian.co.uk/news/datablog/interactive/2013/mar/15/cholera-map-john-snow-recreated

Mapas por doquier.Facultad de Ingeniería Civil y Ambiental - 2013

www.facebook.com

Importancia:Facultad de Ingeniería Civil y Ambiental - 2013


• La solución a muchos problemas requiere deinformación referente a la ubicación ydistribución geográfica y espacial de alguna(s)variable(s).

• Los SIG son una forma específica deorganización de la información, que permite nosolo el monitoreo de eventos sino también suubicación.

• Mediante el análisis de la información de losSIG, se contribuye a la solución de problemasprácticos. Lara, 2008; Mendoza, 2009.

Ejemplo:Facultad de Ingeniería Civil y Ambiental - 2013


• La siguiente tabla, ilustra los registros de uncentro médico.

Varicela 1

Sarampión 4

Paperas 4

X Y Enfermedad Fecha

26.870436 -31.909519 Paperas 13/12/2008

26.868682 -31.909259 Paperas 24/12/2008

26.867707 -31.910494 Paperas 22/01/2009

26.854908 -31.920759 Sarampión 11/1/200926.855817 -31.921929 Sarampión 26/01/2009

26.852764 -31.921929 Sarampión 10/2/200926.854778 -31.925112 Sarampión 22/02/200926.869072 -31.911988 Paperas 2/2/200926.863354 -31.916406 Varicela 26/02/2009

Ejemplo:Facultad de Ingeniería Civil y Ambiental - 2013

Sistemas de Información Geográfica 1-2014Ejemplo adaptado de: http://linfiniti.com/dla/worksheets/1_GISIntro.pdf

• Se ponen en evidencia cosas que a simple vista no se pueden determinar fácilmente.

• En este caso se observa que las enfermedades tienen un patrón espacial.

• Los contagios se dan en casas que están cercanas.

http://linfiniti.com/dla/worksheets/1_GISIntro.pdf

Importancia:

• Localización:

¿Dónde estudio?¿Donde se encuentran las estaciones del bus?

• Condición:

¿Cuál es la para más cercana del trolebús, que conecte al Sur de la ciudad?

• Tendencias.

¿Cuál es la variación de la temperatura en la última década en los páramos?

• Rutas:

¿Cuál es el trazado òptimo del nuevo sistema de Metro en Quito?

• Modelos e implicaciones:

¿Si voy a vivir en el valle, cuánto tiempo tardaré en movilizarme a la Universidad?



• Un SIG responde preguntas relacionadas a:

Lara, 2008; Masó, 2012.

Objetivos de un SIG.

• Consultar y analizar información a través de su representación espacial y sus atributos asociados.



Sistema de

Información

Datos Espaciales: Ubicación

Datos Descriptivos:- Tablas.- Bases de

datos

Datos

Geográficos

SIG

Integración

Objetivos de un SIG.• Conocer el comportamiento espacial de los datos

para resolver situaciones y problemas del mundo real.



Riesgo de inundación

Planificación.

Ordenamiento.

Gestión del riesgo.

Como se mencionó son sistemas complejos que integran distintos elementos correlacionados.

Se puede entender que un SIG se forma de un conjunto de subsistemas con funciones específicas.

• Hardware.

• Software.

• Datos.

• Métodos.

• Personas.



Componentes de un SIG




Tomado de Olaya, 2012.

Hardware (Computadores).

• Ligado al desarrollo tecnológico.

Se incluyen toda clase de computadores:

GPS, PDAs, Tablets, Teléfonos, PCs, entre otros.




Necesidades:

• Velocidad de procesamiento.

• Capacidad de almacenamiento.

• Resolución gráfica.

• Dispositivos auxiliares (pantallas digitalizadoras, escaners, impresoras).

• Capacidades de intercambio de datos (redes).




Hardware.

• Manejo de gran cantidad de información.




Imagen Satelital Landsat:Peso en Mb: - 212 (Comprimida)- 620 (Descomprimida)- 1300 (Corregida)

Se analizan series de varios años, con frecuencias inframensuales.

Software (Aplicaciones).

«Es un grupo de programas de computadora y datos relacionados, que proveen las instrucciones para decirle a la computadora que hacer y como hacerlo»

En relación con los SIG:

• El software proporciona las herramientas y funciones necesarias para almacenar, gestionar, analizar y desplegar la información geográfica.



Componentes de un SIG.

Elementos:

• Herramientas para la entrada y manipulación de información geográfica.

• Un sistema de administración de base de datos.

• Herramientas que soportan consultas, análisis y visualización de elementos geográficos.

• Una interfaz gráfica de usuario (GUI Graphical UserInterface) de manera que facilite el acceso a las herramientas anteriormente mencionadas.



SoftwareComponentes de un SIG.

Sin los datos ninguno de los elementos de un SIG tiene sentido.

Los datos geográficos son la razón de ser de los SIG.

Es necesario comprender la naturaleza de los datos, con detalle, pues de ellos depende lo que se pueda realizar (procesos) y todo lo que se pueda obtener de ellos (resultados).



Los Datos


Dato: Representación simbólica (numérica, alfabética, algorítmica, entre otros) de un atributo o característica de una entidad.

• Distintos orígenes: captura directa, teledetección, digitalización.

Aparte de lo mencionado, en un SIG los datos guardan relación con la forma de gestión de los mismos en el SIG.

Gestión de bases de datos.

Se debe considerar el volumen de datos a manejar.

Calidad de los datos.

Integración (distintos orígenes).



Los Datos


Componentes de los datos:

• Componente espacial ¿Dónde?

Hace referencia a una posición dentro de un sistema de referencia establecido.

• Componente temática ¿Qué?

En la posición indicada, sucede algo, existe algo.

Entre estos tipos de información en un SIG existe una relación irrevocable.



Los Datos


Adaptado de Olaya, 2012.

Usualmente se expresa como números, debido ala naturaleza de los sistemas de coordenadas.

Expresan una posición concreta de los eventos,fenómenos u objetos que intentamosrepresentar.

Existen varios tipos de SRC, los cuales seampliarán posteriormente. Ejemplos:

• -78.2 E, 2 N.

• (625444, 9652852)m.



Los Datos – Componente espacial



Variable fundamental, soportada por una componente espacial.

Esta componente por su parte, puede ser de diversa naturaleza.

• Numérica (Ordinal, Nominal, Intervalos, Razones, entre otras).

• Alfanumérica: atributos escritos

Tener en cuenta la naturaleza de las componentes de los datos, pues algunas operaciones se condicionan por esta (operaciones matemáticas).



Los Datos – Componente temática



Se pueden representar objetos de la realidad.

Formas múltiples.

• Puntos (0D).

• Líneas (1D).

• Polígonos (2D).

• Relieve (2.5D).

• Volumen tridimensional (3D).



Los Datos - Dimensión



• Olaya menciona a esto como “División vertical”

• La información dentro de un SIG se divide en “capas” temáticas, que agrupan información de similares características (geométricas por ejemplo).

• Se puede idealizar esto como el clásico ejemplo del retroproyector y las láminas de acetato.

• Cada lámina correspondería a una capa (layer) .

• La realidad puede representarse como una sobreposición de capas conteniendo diferente información.



Los Datos - Distribución





Los Datos - Distribución


Tomado de Schuurman, 2004.

• En este sentido los SIG permiten la integración de información de distinta naturaleza, para su aprovechamiento.

• La información se mezcla de forma sencilla y limpia.

• La idea de capa permite dividir la información espacial en niveles y manejarla de forma independiente.

• Toda la información se maneja en capas.

• Las capas vienen en diversos formatos:

– Vectoriales: .shp, .vct, .vec…

– Raster: .jpg, .tif, .img…..



Los Datos


Lectura recomendada: Olaya. V. 2012. Parte II Los datos. Pp 63 – 69. Sistemas de Información Geográfica. Disponible bajo licencia de Creative Commons en http://wiki.osgeo.org/wiki/Libro_SIG.

Se evaluará.



Los Datos


http://wiki.osgeo.org/wiki/Libro_SIG

Recursos Humanos.

Personas que se encargan de administrar el sistema así como de desarrollar un proyecto basado en el mundo real, entre los que se involucran analistas, desarrolladores, administradores, programadores, y usuarios1.

• Ingreso de datos, complejidad.

• Conceptualizar y elaborar las bases de datos.

• Toma de decisiones.




Aplicaciones.

Infinidad de aplicaciones, constante desarrollo.

-Hidrología.

-Gestión del territorio.

-Agricultura.

-Medio Ambiente.

-Modelación.

-Recursos naturales.

-Muchas otras mas.



Algunos ejemplos:Facultad de Ingeniería Civil y Ambiental - 2013

Cartografía Automatizada 1-2013

Hidroglaciología:


Gestión del riesgo:

• Susceptibilidad a inundaciones (ODEPLAN, DESINVENTAR)



Cubierta del suelo:

Uso del suelo

USO

Arboricultura Tropical

Area Erosionada

Bosque Intervenido

Bosque Natural

Bosque Plantado

Cuerpo de Agua Natural

Cultivos Indiferenciados

Cultivos de Banano

Cultivos de Caña de Azucar

Cultivos de Ciclo Corto

Cultivos de Maiz

Cultivos de Palma Africana

Nieve

Paramo

Pasto Cultivado

Pasto Natural

Vegetacion Arbustiva

Zona Urbana

Zonas Erosionadas



Publicación de Cartografía en Internet.

Masificación de los SIG:- Geotagging.- GoogleMaps- OpenMaps.- Facebook.



Control de incendios


Tipos de software SIG.

• Dos grandes grupos:

- Comerciales: ArcGIS, MapInfo, IDRISI, ERDAS, MiraMon, entre otros.

- Código abierto: Quantum GIS, SavGIS, GvSIG, Grass, SAGAGIS, entre otros.



Tipos de software SIG.• Ventajas del software libre.

Costo.

Independencia tecnológica.

Funcionalidad a largo plazo.

• Desventajas del software libre.

Mayor dificultad de aprendizaje.

No existe garantía ante errores.

Interfaces gráficas poco amigables/en desarrollo.



Tipos de software SIG.• Ventajas del software comercial.Interfaces más intuitivas.Curva de aprendizaje menos pronunciada.Soporte más extenso (bugs, errores de aplicación).

• Desventajas del software comercial.Costo.Desactualización.No personalizable.Problemas de distribución.



Quantum SIG.

• Interface bastante elaborada.

• Programado en C++

• Soporta un buen número de formatos.

• Expansión mediante módulos.



SagaGIS.

• Desarrollado en Alemania.

• Buena interfaz gráfica.

• Amplia gama de herramientas.

• Únicamente desarrollado para Windows.

• No se puede conectar con servidores.



SavGIS.

• Desarrollado por el IRD y Marc Souris.

• Interfaz menos intuitiva.

• Buena colección de herramientas.



ArcGIS.

• Pertenece a ESRI.

• Familia de aplicaciones: ArcMap, ArcCatalog, ArcGlobe.

• Alrededor de $30000 la licencia completa.

• Muy desarrollado.

• Interfaz muy lograda.



Fuentes de información

• Información levantada directamente en el campo.

• Percepción remota: Satélites, fotografía aérea.

• De información publicada: Digitalización de cartas.

• Censos, encuestas: Información descriptiva, estadística.



Principales productores de información:

• Instituciones gubernamentales.

• Organizaciones militares. (IGM en Ecuador)

• Actualmente empresas.

• Centros de investigación.



Aplicaciones prácticas:Facultad de Ingeniería Civil y Ambiental - 2013


Bibliografía

http://catarina.udlap.mx/u_dl_a/tales/documentos/msp/aragon_p_sm/capitulo1.pdf

Lara, 2008. Apuntes de geografía económica. Disponible en http://es.scribd.com/doc/19114475/31/IMPORTANCIA-DE-LOS-SIG.

Mendoza, 2009. Introducción a los SIG. Disponible en: http://www.slideshare.net/fermenja/unidad-i-1-intro-sig-09

Olaya., V. 2012. Sistemas de Información Geográfica. Disponible en http://wiki.osgeo.org/wiki/Libro_SIG



http://es.scribd.com/doc/19114475/31/IMPORTANCIA-DE-LOS-SIG

http://www.slideshare.net/fermenja/unidad-i-1-intro-sig-09

http://wiki.osgeo.org/wiki/Libro_SIG

sistemas de información geográfica. · pdf file¿qué es un sig?...

Documents