IIIINFORMACIÓN - esap.edu.co³dulos_pregrado/tecnología_en... · de generar las bases para la...

SSSSISTEMAS DE

IIIINFORMACIN

GGGGEOGRFICA

PROGRAMA TECNOLOGA EN GESTIN PBLICA AMBIENTAL

LUIS HERNEY RINCN VARGAS

ESCUELA SUPERIOR DE ADMINISTRACIN PBLICA

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Director HONORIO MIGUEL HENRIQUEZ PINEDO

Subdirector acadmico MAURICIO VILLALOBOS RODRGUEZ

Decano de pregrado ANDRS FELIPE LVAREZ GRAJALES


LUIS HERNEY RINCN VARGAS

Bogot D.C., Diciembre de 2009

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NDICE

1. INTRODUCCIN ........................................................................................................ 5 2. OBJETIVOS ............................................................................................................... 6

2.1. GENERAL ...................................................................................................................... 6 2.2. ESPECIFICOS ............................................................................................................... 6

3. BASE CONCEPTUAL (IDEAS CLAVE) ..................................................................... 7 4. MODELO CONCEPTUAL ........................................................................................... 8 5. CASO PRCTICO: SIG - Herramienta de anlisis del Ordenamiento Territorial ......... 9 6. BASE ESPACIAL ...................................................................................................... 13

6.1. LA COTIDIANIDAD DEL GRAFO.................................................................................. 13 6.1.1. Coremas ............................................................................................................... 13 6.1.2. Esquemas ............................................................................................................. 15 6.1.3. Plano .................................................................................................................... 17 6.1.4. El grafo y el espacio .............................................................................................. 17

7. INTRODUCCIN SIG ............................................................................................... 20 7.1. DEFINICIN SIG .......................................................................................................... 20 7.2. COMPONENTES DE UN SIG ....................................................................................... 20 7.3. PARA QUE UN SIG? .................................................................................................. 23 7.4. FUNCIONES DE UN SIG.............................................................................................. 24

8. REALIDAD Y SIG .................................................................................................... 26 9. MODELO CONCEPTUAL ......................................................................................... 27

9.1. QU ES?.................................................................................................................... 27 9.2. CMO EST COMPUESTO? .................................................................................... 27 9.3. CMO HACERLO? .................................................................................................... 28

10. MODELO LGICO ................................................................................................... 31 10.1. QU ES? ................................................................................................................ 31 10.2. RELACIN MODELO CONCEPTUAL LGICO ..................................................... 31 10.3. CMO SE HACE? .................................................................................................. 32

11. MODELO FSICO ..................................................................................................... 39 11.1. QU ES? ................................................................................................................ 39 11.2. ESTRUCTURA DE DATOS ...................................................................................... 39

11.2.1. Captura ................................................................................................................. 39 11.2.2. Almacenamiento ................................................................................................... 40 11.2.3. Formatos .............................................................................................................. 40

11.3. GEOPROCESAMIENTO ........................................................................................... 43 11.3.1. Agregacin (Dissolve) ........................................................................................... 43 11.3.2. Extraccin (Clip) .................................................................................................... 43 11.3.3. Diferencia ............................................................................................................. 43 11.3.4. Combinacin (Merge) ............................................................................................ 43 11.3.5. Interseccin .......................................................................................................... 44 11.3.6. Unin espacial (Spatial Join ) ................................................................................ 44 11.3.7. rea de influencia (Buffer) ..................................................................................... 44

11.4. SALIDAS .................................................................................................................. 44 11.5. SOPORTE PARA LA TOMA DE DESICIONES ......................................................... 46

12. ACTIVIDADES SIG ................................................................................................... 49 12.1. UN POCO MAS DE CASOS PRCTICOS ................................................................ 49 12.2. COMO ESTA LA BASE ESPACIAL? ....................................................................... 49

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12.3. MAS QUE INTRODUCCIN SIG .............................................................................. 50 12.4. Y EL MODELO CONCEPTUAL ................................................................................. 50 12.5. AHORA EL MODELO LGICO ................................................................................. 50 12.6. FINALMENTE EL MODELO FSICO ......................................................................... 50 12.7. USANDO GEOPROCESAMIENTO ........................................................................... 51 12.8. Y DEL SOPORTE PARA LA TOMA DE DESICIONES? .......................................... 51

13. AUTOEVALUACIN SIG .......................................................................................... 52 13.1. COMNTELO CON ALGUIEN .................................................................................. 52 13.2. DISCUTA COMO ESPACILIZAR FENOMENOS ....................................................... 52 13.3. Y NUEVAMENTE EL MUNICIPIO LA UNION ............................................................ 52 13.4. EVOLUCIONE EL MODELO DE LA UNIN .............................................................. 52 13.5. COMUNIQUESE CON EL AUTOR ............................................................................ 53

14. SNTESIS ................................................................................................................. 54

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INTRODUCCIN 1. INTRODUCCIN

Este curso est diseado para cualquier persona que quiera iniciarse en el mundo de los Sistemas de Informacin Geogrfica, tiene los conceptos bsicos que permitirn interactuar en el mbito interdisciplinario en el que se desarrolla esta disciplina. Es decir, la forma en que est diseado plantea la base conceptual para la evaluar tanto los alcances como los lmites que se pueden encontrar en el proceso de implementacin de un SIG o de la utilizacin de sus herramientas dentro de los diversos campos en que se puede hacer necesario su uso. Se har nfasis en la conceptualizacin del espacio como la base para la generacin de los datos que alimentan el SIG, para a partir de esta conceptualizacin generar los anlisis sobre el espacio que se requieren, se identificar una problemtica territorial en donde dependiendo de la abstraccin que se realice sobre ella, se plantear un solucin para intervenir la zona que es afectada por dicha problemtica. Este recorrido se har en el modulo a travs de los tres modelos que se siguen para la implementacin de un SIG, el primero trata la conceptualizacin de la problemtica, el segundo permite definir cules son las relaciones que tiene el sistema a intervenir y en el tercero de desarrollan las salidas graficas y alfa numricas que permiten tanto la identificacin del problema como su posible solucin.

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OBJETIVOS 2. OBJETIVOS

2.1. GENERAL

Introducir al lector en el mundo de los SIG, al relacionarlo con los procedimientos generales que permiten la implementacin y el uso de una herramienta para el desarrollo territorial, el fin es lograr una capacitacin bsica que le permita involucrarse en proyectos que gestionen una propuesta sobre el territorio y en donde se utilicen los sistemas de informacin geogrfica para tal fin.

2.2. ESPECIFICOS

Permitir conocer los alcances de una herramienta de carcter informtico en la

gestin y ordenamiento de territorio.

Dar a conocer los componentes de un SIG para ubicar el papel del administrador pblico.

Generar los conceptos necesarios para realizar un ejercicio pedaggico en donde se pongan en prctica los conocimientos adquiridos.

Concientizar al lector de la importancia de las herramientas SIG, para as motivarlo a indagar en su manejo con el fin de apropiarse de este.

Generar un cambio en la forma de conceptualizar el espacio y la manera en cmo se expresan los fenmenos que suceden en el.

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IDEAS CLAVE 3. IDEAS CLAVE

Pensemos un momento

Si partimos del hecho de que todo fenmeno sucede en el espacio, es natural que algunos de ellos sean generados por los objetos que conforman este espacio, as como por las relaciones que se generan entre estos objetos.

Desde el fenmeno cotidiano hasta el complejo, desde el dato hasta la investigacin, desde el comentario hasta la noticia, tienden a ser mejor comprendidos si se considera el componente espacial que tienen implcito.

Abstraccin del

mundo real

El conceptualizar que existen fenmenos que al suceder en el espacio, lo impactan y transforman, permite entender la importancia de representar de forma espacial su naturaleza.

El conocer la forma en que la evolucin tecnologa ha permitido mediante la combinacin de diferentes disciplinas acercase a entender el fenmeno espacial, genera el ambiente de interdisciplinariedad que debe girar alrededor de la transformacin del territorio

Para tener en cuenta

Si se quiere incidir para modificar mediante la propuesta, es necesario entender que compone, como se comporta y como se relaciona, el resultado es una forma de transformar el territorio mediante una propuesta con perspectiva espacial.

Las herramientas generadas por los SIG permiten la toma de decisiones que orientan una propuesta, conociendo de forma ms integral el territorio que se quiere intervenir.

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MODELO CONCEPTUAL 4. MODELO CONCEPTUAL

Pensemos un momento

Los SIG utilizan dentro de su formulacin, modelos conceptuales para plasmar de forma escrita, la abstraccin que se hace del

mundo real, sin embargo por el momento lo usaremos para definir la forma en cmo se va a desarrollar el curso

Modelo conceptual N 1. Los interrogantes de los Sistema de informacin geogrfica

SIG

Fuente: Elaboracin propia

Ahora bien!

Los captulos en que se desarrollara el modulo permitirn ir resolviendo las dudas planteadas en el modelo conceptual, en donde el Cmo se

hace?, explicara al lector la forma de aplicar las diferentes herramientas de los SIG, despus de haber conocido qu hace? y con que lo

hace? Ser parte del anlisis del estudiante a partir de la orientacin del texto generar el para qu? y complementar el qu es? un SIG

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CASO PRCTICO 5. CASO PRCTICO: SIG - Herramienta de anlisis del Ordenamiento Territorial

LOS SIG COMO HERRAMIENTA DE ANALISIS DEL ORDENAMIENTO TERRITORIAL 1

Esquema N 1. Estado deseable de la cartografa de los POT

PBOTPOT

POT

EOT

PBOT POT

PBOT

POT

POT

EOT

PBOT

EOT

POT

EOT

1 Gobernacin de Cundinamarca, Secretaria de planeacin. Barn Castro, Javier Orlando, Seminario taller internacional Mtodos de modelamiento y anlisis espacial aplicado al ordenamiento territorial IGAC 2007.

SITUACIN La Gobernacin de Cundinamarca dentro de su proyecto Articulacin de POTS y SIG Regional, presento en este seminario, el procedimiento general adelantado, donde el alcance del proyecto tena como objetivo evaluar y capitalizar la informacin, tanto regional como local, con el fin de generar las bases para la toma de decisiones administrativas y de gestin territorial integral, mediante un SIG REGIONAL como instrumento y soporte, para finalmente poder generar indicadores de gestin y desarrollo.

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CASO PRCTICO

Esquema N 2. Estado encontrado de la cartografa de los POT

PBOTPOT

POT

EOT PBOT POT

EOT

PBOT

POT

POT

EOT

PBOT

POT

EOT


ANTECEDENTES Como antecedentes se encontr, que si bien, lo esperado despus de la generacin de los respectivos planes de ordenamiento ya fueran POT, PBOT o EOT de los 116 municipios en cuanto a cartografa, era poder consolidar una informacin geogrfica que permitiera estructurar espacialmente el departamento, con el fin de consolidar las propuestas regionales (Corema N. 1), realidad que fue distante a lo esperado, la informacin espacial no ajustaba, no coincidan los limites, estaban desplazados muchos de los municipios en relacin a su origen real, los limites se cruzaban, entre otras caractersticas (Corema N. 2)

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CASO PRCTICO

EL PROBLEMA De forma general se defini:

Necesidad de articulacin entre la planificacin municipal y la regional con el fin de coordinar esfuerzos, recursos e inversiones.

Liderazgo de propuestas de proyectos y macroproyectos regionales como en mecanismo de generar procesos de articulacin regional en torno a un objetivo comn.

Diversidad de informacin, disgregacin de esta en diferentes dependencias y complejidad de la existencia fsica de la misma en diferentes formatos analgicos y digitales.

Desarticulacin de recursos de hardware, software e informacin.

LA SOLUCIN Para cumplir los objetivos del proyecto se ajusto la informacin cartogrfica de las respectivas oficinas de planeacin de los municipios a la cartografa temtica Departamental (red vial, uso del suelo, amenazas, entre otros), as como informacin estadstica sectorial del DANE para alimentar las bases de datos. Es as como se lograron dos resultados importantes para la planificacin, el primero es la armonizacin de los usos principales del suelo (forestal protector, forestal protector productor, agropecuario y el industrial o minera), como segundo resultado se unificaron los componentes del modelo de ordenamiento (zonificacin territorial, estructura de soporte y regiones funcionales).

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CASO PRCTICO

Un alto para

reflexionar

Este caso real permite tener una primera aproximacin de los alcances de un Sistema de Informacin Geogrfico, as como de la importancia

que cobra cada vez ms para identificar los fenmenos espaciales, entender sus dinmicas y as planificar su intervencin, en donde es

posible modelar los resultados.

Este caso real permite tener una primera aproximacin de los alcances de un Sistema de Informacin Geogrfico, as como de la importancia

que cobra cada vez ms para identificar los fenmenos espaciales, entender sus dinmicas y as planificar su intervencin, en donde es

posible modelar los resultados.

Pensemos un momento!

Para que el esfuerzo de una entidad administrativa en temas como el expuesto? Cules son las utilidades de trabajos como estos? Porque es necesaria la espacializacin de fenmenos en la gestin y

ordenamiento territorial? Para qu tener esta informacin unificada? Cmo realizaran este trabajo sin estuviera en sus manos? Con que equipo de profesionales se haran acompaar?

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BASE ESPACIAL 6. BASE ESPACIAL

6.1. LA COTIDIANIDAD DEL GRAFO

Pensemos un momento

Es inherente a la necesidad del ser humano de tener una representacin de sus actividades, de los fenmenos que identifica,

de las rutas que usa , de quien es su vecino o su contendor, en general, de poder mediante grafos tratar de conservar y trasmitir el concepto que tiene sobre el espacio que lo rodea, para as controlar

su forma de establecerse en un lugar y finalmente generar intervenciones

Dentro de la cotidianidad de cada uno de nosotros se encuentra la necesidad de utilizar grafos que nos permitan ubicarnos, si bien este tipo de representaciones no se enmarcan dentro de la cartografa tcnica, si cumplen con el objetivo de ubicarnos dentro de un contexto que es comn para los que en cada caso particular usan y crean este tipo de dibujos.

6.1.1. Coremas

Si bien el termino no es de uso comn, su utilizacin s.

Esquema N 3. Llegada a la ESAP por la Calle 26

CL 2 6CL 2 6CL 2 6CL 2 6

PEATONALPEATONALPEATONALPEATONAL

ESAPESAPESAPESAP

EJERCITOEJERCITOEJERCITOEJERCITO


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BASE ESPACIAL Quien no ha realizado rayones en un papel con el fin de ubicar algo o a alguien, usando trazos que, en el mismo momento que los genero les defino que son, es decir, trazo un lnea diciendo que es una va o hago una rayn para definir que existe un puente peatonal o vehicular, genero cuadros identificando las manzanas, y muchas veces intentando imitar la forma de algunos elementos del paisaje (Corema N 3), estos, por nombrar algunas formas de trazo, ahora bien, la ms curioso es que la persona que estoy orientando se familiariza con mis grafos y su definicin (convenciones) y se ubica e incluso puede terminar rayando el mismo papel ubicando algo que existe y no se ha tenido ubicado, pero que para ella es un punto de referencia. Adems, suele colocarse textos con los nombres de las vas, del parque, la tienda, entre otros (etiquetas). Lo que se est realizando es un corema, el cual es una representacin no tcnica de un espacio, el cual me permite bajo smbolos que se convierten en un lenguaje comn ubicarme y ubicar a alguien en ese espacio.

Esquema N 4. Bogot- vas y Colombia-limites

AEROPUERTO

RIO BTA

68

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26

80

VENEZUELA

BRAZILECUADOR

PERU

PANAMA


En el Corema 4 existen dos Coremas, el primero abstrae la forma semicircular de Bogot, ubica como lmites geogrficos los cerros orientales y el rio Bogot, as mismo se identifican algunas de las principales vas y el aeropuerto El Dorado, ahora bien que lector que conozca Bogot no puede agregar algn grafo que tenga un significado claro en este corema? Cuantos pueden ubicar en donde est la ESAP? y si despus de ubicar la ESAP, el lector que va a utilizar el corema para ubicarse, es alguien que no conoce Bogot, que vive fuera de ella, tendra la informacin suficiente para llegar a la ESAP?

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BASE ESPACIAL

Pensemos un momento

Dentro de las primera ideas que alguien puede pensar cuando observa el corema e intenta ubicarse o ubicar a alguien esta: yo le agregara! , con ese pensamiento, ya, el objetivo del corema se ha

logrado, quiere decir que la informacin grafica que contiene es una abstraccin asimilable por el lector tanto que puede asumirlo y

complementarlo. Como conclusin podemos decir que es esta la finalidad que debe cumplir este instrumento, ahora pensemos Qu

uso, as como modificaciones le hara al corema de Colombia? Si est pensando en copiarlo y modificarlo realmente, esa es la

intencin

6.1.2. Esquemas

Si bien este no es tan convencional en cuanto a su uso, el trmino si es ms familiar, y es cuando mediante un trazado en un papel limpio o ya sea sobre un plano o un corema se explica un comportamiento, una tendencia, una concentracin. Su finalidad normalmente es la generalizacin conceptual de un fenmeno, es el caso del Corema N 5, donde se realiza una abstraccin conceptual que da cuenta de la conexin del centro de la ciudad de Bogot con las ciudades de los municipios perifricos, y de estas con el centro, es de observar que este esquema esta desarrollado sobre el corema que habamos definido como Bogot, quiere decir que igualmente pudo tener como base un plano, adicionalmente este grafo ya tiene convenciones e indica con las flechas el doble sentido de la conexin, muestra tambin mediante el tamao de las ciudades perifricas una tendencia a definir cual tiene un grado de mayor importancia

Esquema N 5. Bogot conexin al centro con ciudades perifricas

CONEXIN

CENTRO

CIUDAD PERIFERIA

BOGOT


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BASE ESPACIAL En el esquema N 6 se muestra la forma en cmo los pasajeros acceden al sistemas Transmilenio, se diferencia como en el portal los usuarios lo hacen tanto en alimentador como a pie y la estaciones su ingreso lo realizan nicamente a pie. En este grafo no se est mostrando una ubicacin especifica, se est mostrando un comportamiento que es asimilable a todos los tramos del sistema, lo que se traduce en que su modificacin es algo ms compleja que en el corema, requiere de un conocimiento ms claro sobre el fenmeno,

Pensemos un momento

Si se habilita algunas estaciones para la llegada de alimentadores Qu cambio le hara al esquema? Cambiaran las convenciones? Seguira el esquema siendo asimilable a todo el sistema? Genere

una propuesta grafica con el fin de darle respuesta a estas interrogantes as mismo transmtale la idea a alguien mediante el

esquema y evalu la forma en cmo el grafo transmite la idea.

Esquema N 6. Forma de acceso de pasajeros al Sistema Transmilenio

ACCESO A PIE

ACCESO ALIMENTADOR

PORTAL

ESTACION


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BASE ESPACIAL

6.1.3. Plano

Este es el termino trmino ms conocido y utilizado de los tres, su uso es mas especifico debido a la informacin que tiene, las caractersticas de creacin convirtindolo en un documento ms estructurado y completo, su generacin da cuanta de estndares cartogrficos como son el sistema de referencia, coordenadas, el norte, una leyenda que debe explicarse por s sola, convecciones, ttulo, escala, fuentes de informacin diversas, entre otras caractersticas. Esto lo convierte en la abstraccin en el papel ms cercana a la realidad de un territorio especfico.

Mapa N 1. Produccin de alimentos por municipios en Colombia

PROYECTO

SEGURIDAD ALIMENTARIA

ESAP

PRODUCCION DE PRODUCTOS ALIMENTICIOS POR MUNICIPIO

FUENTE:IGACESTA INVESTIGACIN

Fuente: Elaboracin propia a partir de la informacin del proyecto de seguridad alimentaria ESAP

6.1.4. El grafo y el espacio


No se debe desconocer el proceso de generacin de la cartografa, ni su importancia dentro del aprendizaje del anlisis espacial, este da un contexto mucho ms claro sobre los alcances de este tipo de informacin, sin embargo, la metodologa de este modulo pretende dar las herramientas que permitan generar y aclarar en el lector la forma de conceptualizar el espacio y los posibles anlisis que son posibles de generar a partir de esa conceptualizacin.

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Los grafos como lo hemos visto (corema, esquema o plano), son aproximaciones a la representacin espacial de un fenmeno, siendo la forma en cmo se conceptualiza el espacio la que permite generar trazos que describan la forma de espacio, es decir que dependiendo de quin o quienes realicen la abstraccin del mundo real, se generara un

BASE ESPACIAL documento grafico que dar cuenta de la visin que tienen los que crearon el grafo, razn por la cual se hace necesario generar una descripcin que debe acompaar el documento generado, para que el usuario de esta informacin pueda interpretarla.


La relacin entre el grafo y el espacio es la abstraccin mental, en donde una persona percibe, almacena, recuerda, crea, edita y

comunica imgenes espaciales, de localizacin, tamao, distancia, direccin, forma, patrones, movimiento y relaciones espaciales entre objetos tanto en ambientes estticos como

dinmicos2 Dentro de los procesos y habilidades que se desarrollan para la construccin y anlisis de informacin espacial, as como para la generacin de propuestas que intervengan el territorio se pueden mencionar las siguientes:

Abstraccin del

mundo real

El mundo real lo percibimos de forma natural en tres dimensiones, lo que hace necesario la rotacin de los objetos con el fin de lograr ponerlos en una perspectiva que me permita realizar transformaciones para dibujarlos en dos dimensiones. La ubicacin de los objetos con respecto a otros o con respecto a mi punto de referencia, se define a travs de la percepcin de distancia, es decir la diferencia entre lo que esta adyacente, lo prximo, lo cercano, lo lejano, entre otras El sentido de orientacin y direccin permite establecer las diferencias entre lo que est al norte, al sur, al oriente o al occidente, de un objeto o fenmeno, as mismo el establecer las direcciones que se pueden genera en este marco de referencia, por ejemplo; la vas que va en direccin noreste, al sur oriente de una regin, entre otras. El uso y manejo de sistemas de referencia como planos cartesianos, nomenclatura de vas, coordenadas geogrficas (latitud y longitud) La asociacin de fenmenos espacial debido a su posicin con respecto a otros permite definir concentraciones, dispersiones, tendencias, intersecciones, uniones, diferencias, entre otras

2 Daniel R. Montello, Department of Geography, University of California Santa Barbara. Human Cognition of the Spatial World; NCGIA Core Curriculum in Geographic Information Science [http://www.ncgia.ucsb.edu/education/curricula/giscc/units/u006/u006.html;]

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INTRODUCCIN SIG

7. INTRODUCCIN SIG

7.1. DEFINICIN SIG

La definicin de Sistemas de informacin geogrfica no es una sola, existe una diversidad de reflexione en cuanto a este tema, dentro de las ms conocidas y aceptadas estn:


Sistema de hardware, software y procedimientos elaborados para facilitar la obtencin, gestin, manipulacin, anlisis, modelacin, representacin y salida de datos espacialmente referenciados para resolver problemas complejos de planificacin y gestin3.


Sistema de informacin que es utilizado para ingresar, almacenar, recuperar, manipular, analizar, y obtener datos referenciados geogrficamente o datos geoespaciales, a fin de brindar apoyo en la toma de decisiones sobre planificacin y manejo del uso del suelo, recursos naturales medio ambiente, transporte, instalaciones urbana, y otros registros administrativos4.

Esta caracterstica de los SIG en cuanto a su definicin, ser aprovechada para invitar al lector a generar una definicin propia a partir de las escritas anteriormente, de la explicacin de los componentes, de los alcances y funciones de un SIG.

7.2. COMPONENTES DE UN SIG

Un alto para reflexionar

La explicacin de los componentes de un SIG, la vamos a utilizar con un doble propsito, paralelo a la explicacin de los componentes se ir mirando como un modelo conceptual puede irse complejizando en la medida en que se ampli la informacin que quiere transmitir.

3 NCGIA (National Center For Geographic Information And Analysis), 1990, vol. 1 pp 1-3. U.S.A. 4 MURAI, Shunji. SIG Manual base. Revista SELPER vol.15 N 1, junio de 1999. Pg. 8. Tokio Japn.

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INTRODUCCIN SIG

Pensemos un momento

La informacin de un modelo conceptual, si bien puede irse complejizando, debe mantener un sola temtica central, la

especificacin de algn componente debe ayudar a la consolidacin de esta idea, es de observar como el manejo del color puede ayudar

a jerarquizar ideas

Ahora bien!

Se propone realizar esta actividad de lectura, de forma que primero se interprete el modelo conceptual, y posteriormente se realice la lectura explicativa del modelo, la intencin es entender como est

compuesto no se preocupe si no maneja alguno de los trminos que estn en el modelo, lo interesante del ejercicio es tener claro que es

un componente ms y en donde lo puedo ubicar dentro de la estructura funcional de un SIG

Modelo conceptual N 2. Componentes de un Sistema de Informacin Geogrfico

SIG


Tambin es posible aproximarse a la definicin de un SIG, mediante la explicacin de sus componentes, los cuales se explicaran con la ayuda del modelo conceptual N 2, el cual muestra de forma sencillo que los Sistemas de Informacin Geogrfica cuentan con cuatro componentes, el primero hace referencia a los sistemas, los cuales son la plataforma informtica sobre la que se desarrolla la disciplina, gracias a este componente se debe el desarrollo tan vertiginoso que han tenido los SIG, esto no es extrao, si se tiene en cuenta que estos evolucionan a un ritmo cada vez mas alto.

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INTRODUCCIN SIG Otro componente son los usuarios, en donde son estos los que alimentan procesan y utilizan el sistema, un tercer componente son los datos, los cuales se estructuran de tal forma que permiten generar los resultado para los que se desarrolla e implementan un SIG, por ltimo, estn los procedimientos que son en donde se establecen estndares, control de calidad de los datos georreferenciados, los desarrollos integrales de las interfaces, entre otros.

Modelo conceptual N 3. Componentes de un Sistema de Informacin Geogrfico ampliado

SIG


En el modelo conceptual N 3. Se ampla la estructura de los componentes de un SIG, en el caso del componente sistema, se divide en hardware que son todos los equipos fsicos informticos que se usan para el manejo, procesamiento y captura de informacin geogrfica, y en software, que son los programas desarrollados para la lectura procesamiento, modificacin y consulta de la informacin que alimenta el SIG, el componente usuarios, categoriza el personal que interacta con el sistema, dependiendo del conocimiento, grado de manipulacin y consulta de la informacin georreferenciada, el componente de procedimientos dan cuenta de la estructura de datos para el manejo de la informacin en SIG, los criterios de estandarizacin de datos que debe existir para el intercambio y migracin de datos, otra temtica tratada son las salidas graficas y alfanumrica que veden tener unos mnimos de calidad con el fin de poder tener esta informacin como sustento para la toma de alguna decisin en el territorio. Por otra parte, el Opengis trata la tendencia y solicitud de la comunidad que conforman los usuarios de los SIG a tener acceso a la informacin bsica para consultarla y poder tenerla como base para otras actividades que tengan que ver con el territorio.

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INTRODUCCIN SIG Finalmente el componente de los datos se divide en dos; proceso y tipo, el primero hace referencia a la forma en cmo se procesan los datos, es decir va desde la captura, pasando por el almacenamiento, la manipulacin, la cual puede ser utilizados para generar anlisis espaciales o para la modelacin de algn fenmeno, en cualquiera de los dos casos es importante las salida de informacin que puede ser grafica o alfanumrica.

Pensemos un momento

La lectura al estar guiada por un modelo conceptual Permiti guiar la temtica que se estaba tratando?

Se siguiere volver a mirar el modelo conceptual despus de haber

realizado la lectura del texto explicativo. En este momento, mentalmente se debe estar realizando ya, de forma inconsciente el ejercicio de manejar la informacin textual y la grafica al mismo, es decir cuando se lee el texto las imgenes del modelo deben pasar por la mente, y cuando miro el modelo puedo poderlo explicar con

mayor facilidad debido a la lectura que realic previamente.

Ahora bien!

Este tipo de ejercicio mental es que hay que realizar cuando se construye un modelo conceptual en el mbito de los SIG sobre alguna problemtica espacial, es decir, mientras se elabora un

modelo conceptual debo tener mentalmente presente el fenmeno espacial para si describirlo y luego explicarlo textualmente.

7.3. PARA QUE UN SIG?

En la dcada de los 70s se manejaban diferentes fuentes de informacin cartogrfica con unos registros en tablas escritas, que hacan que la informacin fuera compleja de manipular, razn por la cual el uso de esta informacin demandaba tiempos prolongados, que no permitan ajustes con rapidez. Sin embargo, las primeras aproximaciones a combinar informacin espacial se realizaron con la superposicin de planos en papel mantequilla o con el uso de mesas iluminadas, donde los datos alfanumricos seguan manipulndose por separados. La evolucin tecnolgica llevo a desarrollar instrumento y mtodos que permitieron unificar, sistematizar y manipular los dos tipos de informacin (grafica y alfanumrica). En la actualidad se tienen realidades mas complejas, las ciudades son ms grandes, las dinmicas territoriales exigen de diagnsticos precisos y rpidos con el fin de planificar las acciones que permitirn orientar el desarrollo de estos espacios geogrficos, sin dejar de lado las ni las restricciones geogrficas que se pueden existir, ni las polticas de conservacin y preservacin del medio ambiente y de los recursos naturales, la poblacin y la infraestructura que esta demanda y genera, entre otras.

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INTRODUCCIN SIG As mismo, se cuenta con diferentes fuentes de informacin espacial, las cuales conforman grandes volmenes, que pueden bajo el uso de los SIG, ser ledos, unificados y manipuladas con el fin de tener lo ms completa posible la informacin de un lugar determinado. Adems se cuenta con la ventaja de tener unificada la informacin grafica y alfanumrica, esta ltima, a travs de sistemas manejadores de bases de datos los cuales permiten tener mediante una gran cantidad de tablas que estn relacionadas cuantificar y cualificar un territorio. Dentro de este mbito y de forma general, entre sus mltiples utilidades sobresalen:

Posibilidad de consultar informacin de forma instantnea de datos histricos y/o actualizados.

Informacin detallada, confiable y geo-referenciada para el apoyo en las fases de caracterizacin, diagnstico y propuesta, de cualquier tipo estudios sobre fenmenos espaciales.

Facilidad en el anlisis, cruce e identificacin de diferentes fuentes de informacin espacial lo que genera un mayor nivel de procesamiento, integracin y calidad de datos.

Conocimiento exacto de los diferentes elementos que contribuyen y afectan un fenmeno espacial, identificando las interrelaciones y tendencias de cambio de dichos elementos.

Mayor velocidad de acceso a informacin tanto espacial, como no espacial traducindose en eficiencia de consultas (rpidas, oportunas y confiables)

Satisfaccin de los requerimientos y necesidades de los usuarios. Se han desarrollado aplicaciones en reas especficas, entre las cuales sobresalen las Siguientes:

Ordenamiento y desarrollo territorial Recuperacin y preservacin de recursos naturales Planificacin urbana Movilidad y transporte Catastro Planificacin comercial y mercadeo Demografa Salud, entre otras

7.4. FUNCIONES DE UN SIG

Las funciones de los SIG son las que permiten mediante la topologa, definida como las relaciones espaciales que existen entre los objetos que han sido capturados en del sistema, y con la conexin a la base de datos, dar respuesta a preguntas como:

Qu es? En donde esta? Qu hay al lado? Cmo y qu ha cambiado? Cul es la ruta optima? Qu relacin hay con otros objetos espaciales? Qu ocurrira si? Entre otras.

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INTRODUCCIN SIG Estas combinaciones de preguntas pueden configurar un hecho, problemtica, o condicin actual en el territorio y sus respuestas pueden generar las propuestas para corregir, modificar o intervenir el fenmeno identificado.

Esquema N 7. Algunas de las funciones de un SIG

QUE ES?

Predio Propietario: Juan Valdez

DNDE ESTA?

Zona rural Ronda Mpio Cota

QU HA CAMBIADO?

Aumento zona inundacin

CON QUE ESTA RELACIONADO?

Va Rio Ronda

QU PASA SI?

Inundacin

Reubicacin

PROPUESTA!


Pensemos un momento

El esquema anterior permite su interpretacin sin una explicacin textual?

Se deja al lector la generacin de una explicacin, sobre las

funciones de los SIG explicados con un caso simple e hipottico de una problemtica espacial.

Es de aclarar que estas funciones pueden responder con gran rapidez a problemticas con un el grado de dificultad ms alto.

26

26

REALIDAD Y SIG

8. REALIDAD Y SIG

Pensemos un momento

Para la implementacin de un Sistema de Informacin Geogrfico, es necesario, realizar una adecuada abstraccin de las problemticas que se pretenden estudiar, para esto la teora de los SIG a adoptado y modificado conceptos de otras disciplinas, con el fin de generar caracterizacion, diagnostico y modelacin de fenmenos de forma concreta, en pro de intervenciones adecuadas en el territorio. Por tal motivo es necesario para su implementacin pasar por tres modelo que permiten garantizar estas actividades


Los modelos a tener en cuenta para la implementacin de un SIG son, el modelo conceptual, que permite identificar las relaciones y elementos que conforman un fenmeno, el modelo lgico, mediante el cual se estructura la informacin en tablas relacionadas de tal forma que responden a la conceptualizacin hecha en el modelo anterior, y el modelo fsico, en donde se crean las salida de la informacin para los diferentes usuarios del sistema


El orden de ejecucin de los modelos tiene que tener en cuenta que lo primordial del conceptual es identificar la informacin que se necesita, cumplida esta tarea de forma inicial se puede empezar a desarrollar el modelo fsico, mediante la captura de la informacin requerida, lo siguiente es terminar el modelo conceptual para establecer las relaciones del modelo lgico y definir claramente las necesidades de usuario para finalizar el modelo fsico.


Los modelo en cuanto a ajustes son cclicos, es decir, que dependiendo del tipo de modificacin en un modelo, se hace necesario el ajuste de los otros, esto es algo normal en el desarrollo de los SIG, y que permite conseguir una conceptualizacin mas adaptada a la realidad, lo que se traduce en una herramienta ms precisa para la toma de decisiones.

Pensemos un momento

La realidad es conceptualizada por los SIG con el fin de modelarla para poder modificarla, estas modificaciones se hace necesario incorporarlas al sistema permanentemente con el fin de contar con la informacin necesaria para volver a intervenir la realidad, adems este proceso genera el monitoreo y control de las diferentes propuestas

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27

MODELO CONCEPTUAL 9. MODELO CONCEPTUAL

9.1. QU ES?

Pensemos un momento

El modelo conceptual en SIG, como su nombre lo indica es la abstraccin conceptual en una grafica de un fenmeno espacial que

sucede en el mundo real, en donde identifico los objetos que lo componen, las caractersticas cuantitativas y cualitativas de cada

uno de estos objetos y las relaciones que existen entre los objetos

9.2. CMO EST COMPUESTO?

Para la generacin de un modelo conceptual, se definir primero la simbologa que se va utilizar as como su respectivo significado:

Esquema N 8. Entidades, atributos y conectores

Nombre PoblacinContaminacin Desechos TrabajadoresreaLongitud

usa

tiene

tiene

pasa


28

28

MODELO CONCEPTUAL

Ahora bien!

Entidad : Es todo aquel objeto que haga parte del fenmeno y que pueda ser representado de forma espacial, por ejemplo: ros, manzanas, clasificacin del suelo, usos, estratificacin, zonas de proteccin, localidades, entre otras. Atributos: son todas las caractersticas que tienen los objetos definidos como entidades y que permiten definir con claridad el fenmeno que voy a conceptualizar, por ejemplo: del rio, su nombre, el caudal, su longitud, entre otros. Conectores: son las relaciones que existen entre entidades, es de recalcar el hecho de que solo se presentan entre entidades.


Otro aspecto a tener en cuenta, es que se debe ir conformando en diccionario en donde se encuentren todos los trminos que se utilizan para explicar el modelo o modelos, a este se le denomina diccionario de datos

9.3. CMO HACERLO?

Para empezar a realizar un modelo conceptual se debe tener un fenmeno identificado, por lo que vamos a establecer un fenmeno terico que nos permita realizar todo el proceso, partiremos entonces de lo identificado en el mundo real:

Abstraccin del

mundo real

En el municipio La unin, existe un sector de la poblacin rural que est siendo afectada en su salud por la contaminacin de las aguas del rio Cristalino, se ha identificado que los desechos son generados por las industrias de municipio.

Ahora bien!

Metodolgicamente se puede inicialmente realizar un listado de los objetos que considero que me permitiran definir conceptualmente la problemtica, pensando en su espacialidad y como caracterizarlos.

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29

MODELO CONCEPTUAL

Tabla N. 1. Listado de variables a tener en cuenta para la generacin del modelo conceptual LISTADO OBSERVACIN ESPACIAL TIPO

Municipio La unin Si EntidadSector Nombre y Es una vereda, un casero? Si EntidadPoblacin la afectada en el sector No EntidadSalud La identifico a travs de la enfermedad No No es necesaria en el modeloContaminacin Es un atributo del rio No Atributo Rio Cristalino Si EntidadZona rural Hace parte de la clasificacin del suelo del municipio Si EntidadIndustria Nombres Si EntidadDesechos Es atributo de la industria No Atributo Enfermedades Es un atributo de la poblacin No Atributo

Fuente: Elaboracin propia De este listado se seleccionaran las primeras entidades, as como algunos atributos, el caso de la entidad Zona urbana es cambiada por Clasificacin de suelo, la consulta de informacin arrojo que el sector haca referencia a un casero de nombre la Palma.

Tabla N. 2. Definicin de entidades y atributos ENTIDADES

Municipio Nombre AreaRio Nombre Contaminacin LongitudClasificacion del suelo Clasificacion AreaIndustria Nombre Desechos Trabajadores AreaCaserio Nombre Poblacin AreaPoblacin Enfermedades

ATRIBUTOS


La representacin grafica del modelo seria:

Modelo conceptual N 4. Modelo conceptual de la contaminacin en el municipio la unin

Nombre

Nombre

Nombre

Nombre

Clasificacin

Contaminacin Desechos Trabajadores

Enfermedades

rea

rea

reaLongitud

rea

tiene pasa

usa

tiene

tiene

30

30


MODELO CONCEPTUAL

Abstraccin del

mundo real

Este modelo conceptual permite realizar una lectura de la problemtica de contaminacin del rio Cristalino, explicando las relaciones y componente espaciales que tienen este conflicto.

31

31

MODELO LGICO

10. MODELO LGICO

10.1. QU ES?

Pensemos un momento

Ya que el desarrollo tecnolgico de las base de datos permite tener relacionada una gran cantidad de informacin, los SIG basan su

desarrollo, en especial el de consultas alfanumricas a esta disciplina, es as, como mediante la estructura de la informacin en

tablas que son alimentadas con la informacin necesaria, se consolida el componente de datos que maneja los SIG.

Entonces, el modelo lgico es el resultado de manipular la informacin no grafica de manera que quede almacenada y organizada en tablas, esta se relacionan unas con otras dependiendo de la abstraccin de la realidad, con el fin de dar respuesta a diferentes consultas de diferentes usuario. Unas de las ventajas de esta forma de estructurar la informacin son; el registro multi temporal, la consulta rpida, los cruce de informacin ente otros aspectos.

10.2. RELACIN MODELO CONCEPTUAL LGICO

El modelo lgico se realiza a partir del modelo conceptual, en donde las entidades dan el nombre a las tablas y los atributos son los campos de las diferentes tablas, los conectores desaparecen, sin embargo, se trata de garantizar que las entidades, que ahora son igualmente las tablas, puedan ser espacializables. Es de aclarar que a cada elemento que conforma la tabla se la asigna un identificador nico, el que permite que este elemento de la entidad se pueda relacionar con otros de una manera fcil y sin generar confusin. Si bien, pueden existir tablas de datos que no sean espacializables y que alimenten el sistema de forma integral, por ahora, no se har nfasis en ellas, esto se deja del lado de las bases de datos, para los SIG es importante garantizar la ubicacin de los fenmenos que se van a estudiar, en nuestro modelo es el caso de la entidad poblacin, la cual hay que espacializarla, el problema es cmo.

Abstraccin del

mundo real

Imaginar cual es la forma adecuada de espacializar la entidad poblacin, hace parte del proceso conceptual que necesita estar

presente en todo el desarrollo de un SIG. La poblacin es mvil, si la ubico una a una seria un trabajo

dispendioso e innecesario. Qu propuestas se pueden tener para solucionar el caso desarrollado en el ejemplo?, existen otras

formas de espacializar la poblacin?

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32

MODELO LGICO Modelo conceptual N 5. Relacin entre el modelo conceptual y el lgico

Nombre ContaminacinLongitud Nombre Desechos Trabajadoresrea

ID_RIO NOMBRE LONG CONTAMIN

1 Cristalino 45254 Alta

2 La fuente 56305 Baja

ID_IND NOMBRE AREA DESECHOS TRAB

1 la Floresta 150 15000 30

2 los Aejos 200 17000 35

3 Frutos Rojos 300 22000 50ID_POB ENFERMEDADES

1 IRA

2 EDA

ID_MPIO NOMBRE AREA

1 La Union 352612

ID_CLAS CLASIFICACION AREA

1 RURAL 264459

2 URBANO 70522,4

3 EXPANSION 17630,6

ID_CASE NOMBRE AREA

1 La Palma 3000

2 Las Florez 5000

3 Delicias 2500

Enfermedades

Clasificacin rea

Nombrerea

Nombre rea


Ahora bien!

Si las entidades son las tablas y los atributos son los campos de las respectivas tablas, se puede asumir entonces que cuando estoy

refirindome por ejemplo a municipio estoy refirindome a la entidad con sus atributos y a la tabla que lleva su nombre con sus respectivos

campos y registros, adems de la concepcin geogrfica que es natural a este trmino.

10.3. CMO SE HACE?

Un alto para reflexionar

La variable poblacin, para el desarrollo del caso que se est desarrollando se espacializar como atributo de la unidad geogrfica denominada casero, ya que es esta la poblacin que est siendo afectada y la que se necesita cuantificar con el fin de realizar las acciones necesarias para mejorar sus condiciones. Es normal que en el proceso de aprendizaje se considere la poblacin como una entidad en el modelo conceptual, sin embargo es aconsejable convertirla en un atributo de la unidad geogrfica que se ms acorde a la descripcin del fenmeno que se est tratando, es comn verla como atributo en entidades como, predios, manzanas, barrios, estratos, entre otros.

33

33

MODELO LGICO

Pensemos un momento

Este cambio conceptual y lgico realizado con el fin de espacializar la poblacin, debe intentar realizarse con las entidades que se

llegaran a presentar para otros casos, como no espacializables en el modelo conceptual, sin embargo es de recalcar que como

consecuencia hay que actualizar estos cambio en el modelo conceptual, ya que se est eliminando una entidad y se creando un atributo. Los atributos que tenia la entidad se evalan con el fin de que pasen a ser atributos de la entidad que adopta a la poblacin.

Modelo conceptual N 6. Ajuste al modelo conceptual.

Nombre

Nombre

Nombre

Nombre

Clasificacin

Contaminacin Desechos

Poblacin

Trabajadores

Enfermedades

rea

rea

reaLongitud

rea

tiene pasa

usa

tiene


Bajo este nuevo modelo conceptual, se elimina la tabla poblacin y se ajusta la tabla casero, con el nuevo atributo poblacin y heredando los atributos de la ex-entidad poblacin, es el caso del atributo enfermedades. As mismo, se ve la necesidad de adicionar una nueva entidad con el fin de definir el nmero de personas enfermas de la enfermedad ms representativa de cada casero.


El fenmeno analizado, mediante SIG en donde se genera su respectivo modelo conceptual y lgico, puede requerir del aumento del nmero de atributos de alguna entidad, esto es posible y viables

de realizar, si es requerido.

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34

MODELO LGICO Modelo conceptual N 7. Relacin entre el modelo conceptual y el lgico ajustado

Nombre ContaminacinLongitud Nombre Desechos Trabajadoresrea

ID_RIO NOMBRE LONG CONTAMIN

1 Cristalino 45254 Alta

2 La fuente 56305 Baja

ID_IND NOMBRE AREA DESECHOS TRAB

1 la Floresta 150 15000 30

2 los Aejos 200 17000 35

3 Frutos Rojos 300 22000 50

ID_MPIO NOMBRE AREA

1 La Union 352612

ID_CLAS CLASIFICACION AREA

1 RURAL 264459

2 URBANO 70522,4

3 EXPANSION 17630,6

Clasificacin reaNombre rea

Nombre PoblacinEnfermedadesrea

ID_CASE NOMBRE AREA POB P_ENFER ENFER

1 La Palma 3000 350 55 IRA

2 Las Florez 5000 185 20 EDA

3 Delicias 2500 210 24 IRA

Poblacin enferma


Ahora bien!

Pero .. Cmo se hace? A partir del modelo conceptual, dejando solo las entidades como base se puede generar las relaciones que exige el modelo lgico, en trminos de bases de datos se recurre al modelo entidad relacin para establecer las relaciones que existen entre las diferentes tablas. Estas son de tres formas:

1 a 1 UNO A UNO 1 a M UNO A MUCHOS M a M MUCHOS A MUCHOS

Pensemos un momento

Es de aclarar que las relaciones se establecen con la particularidad del fenmeno estudiado, se puede presentar el caso de existir las mismas entidades en otra problemtica donde las relaciones sean diferentes, para nuestro caso tenemos:

35

35

MODELO LGICO


1 a 1: Esta relacin se establece cuando un elemento de una entidad est relacionado con un nico elemento de otra entidad, su lectura debe ser bajo esta caracterstica en ambos sentidos, la relacin se hace mediante el identificador del elemento en cualquiera de las dos tablas.

existe solo un rio que pasa por un casero y por cada casero pasa solo un rio.


1 a M: Esta relacin se establece cuando un elemento de una entidad est relacionado con varios elemento de otra entidad, pero los elementos de la segunda tabal solo estn relacionados con un elemento de la primera tabla, la relacin se establece mediante el identificador del elemento en la tabla que existen varios elementos relacionados.

Por el municipio pasan muchos ros, y los ros para nuestro inters pasan por el rea de estudio que es un municipio.

El municipio tiene varias clases de suelos y las clases de suelo solo nos interesan en un municipio.

En cada clasificacin del suelo pueden haber varios caseros y un casero solo est en una clase de suelo.

En cada clasificacin del suelo existen varias industrias y cada industria est en una sola clase de suelo


M a M: Esta relacin se establece cuando un elemento de una entidad est relacionado varios de elementos de otra entidad, y cada elemento de la segunda entidad igualmente estn relacionado varios elementos de la primera, la relacin se hace mediante el identificador de cada elemento, con la creacin de una nueva tabla que se denomina; tabla de paso, la cual tiene los identificadores de las dos tablas.

Un rio pasa cerca de varias industrias y una industria vierte desechos en varios ros

Ahora bien!

Como para la relacin muchos a muchos se hace necesario crear una nueva tabla a la cual hay que definirle un nombre, que para el caso sera zonas de desechos industriales, tabla que transformara las

relacin de muchos a muchos en dos de uno a muchos entre rio y la industria y la nueva tabla. Esto reformula el modelo entidad relacin.

36

36

MODELO LGICO Modelo conceptual N 8. Modelo Entidad Relacin


Modelo conceptual N 9. Modelo Entidad Relacin ajuste


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37

MODELO LGICO Modelo conceptual N 10. Modelo lgico

ID_RIO NOMBRE LONG CONTAMIN ID_MPIO

1 Cristalino 45254 Alta 1

2 La fuente 56305 Baja 1

ID_MPIO NOMBRE AREA

1 La Union 352612

ID_CLAS CLASIFICACION AREA ID_MPIO

1 RURAL 264459 1

2 URBANO 70522,4 1

3 EXPANSION 17630,6 1

ID_RIO ID_IND VERTIDERO DESECHOS CANTIDAD

1 1 1 FISIOLOGICOS 5000

2 2 2 QUIMICOS 17000


2 3 4 FISIOLOGICOS 7000


ID_CASE NOMBRE AREA POB P_ENFER ENFER ID_RIO ID_CLAS

1 La Palma 3000 350 55 IRA 1 1

2 Las Florez 5000 185 20 EDA 2 1

3 Delicias 2500 210 24 IRA 3

ID_IND NOMBRE AREA DESECHOS TRAB ID_CLAS

1 la Floresta 150 15000 30 1

2 los Aejos 200 17000 35 2

3 Frutos Rojos 300 22000 50 1


38

38

MODELO LGICO

Pensemos un momento

El modelo lgico resultante, nos permite tener la informacin requerida tanto alfanumrica como espacial ya relacionada, adems los datos se encuentran estructurados de tal forma que es posible

empezar a generar informacin a partir de las herramientas de anlisis espacial que tienen los SIG

Abstraccin del

mundo real

Las relaciones que se establecieron para este ejemplo:

Son visibles en el modelo lgico? Qu tipo de relaciones se pueden observar entre la informacin del

modelo entidad relacin y la informacin geogrfica? Se puede armar un discurso con el total de la informacin?

Qu dira?

Abstraccin del

mundo real

Ahora bien!

Es posible definir con la informacin cartogrfica, del modelo entidad relacin, y con sus respectivas tablas

Cul es la zona de expansin?

El nombre de los ros? El nombre de las industrias? El nombre de los caseros?

Y, qu tal si

Puedo saber la cantidad y el tipo de desechos que estn

contaminando el casero la palma?

Ahora bien!

Si alguien se pregunto: y la leyenda? Con el fin de dar respuesta a las anteriores incgnitas, pues no es necesaria, el tener claro que las entidades espaciales tienen relacionada una tabla con datos, que esta

a su vez tienen definidas relaciones con otras entidades, que en conjunto responden a una conceptualizacin espacial de un fenmeno

de la realidad, me deben permitir resolver las preguntas.

39

39

MODELO FSICO 11. MODELO FSICO

11.1. QU ES?

Pensemos un momento

Si se tiene la informacin que representa un fenmeno espacial, es decir, una base de datos relacionada con entidades espaciales, y tengo la necesidad de buscar

respuestas a la problemtica que he identificado, cmo hago para realizar consultas, anlisis espaciales y salidas

graficas, de una forma sencilla y rpida?

O debo responder con ejercicios mentales como el exigido para solucionar las preguntas realizadas en la finalizacin del

captulo del modelo lgico?

Por suerte la necesidad de consultas, anlisis espacial y salidas graficas pueden ser solucionados de forma sencilla, pero para esto, se necesita desarrollar el modelo fsico


El modelo lgico consiste en la sistematizacin estructurada de la informacin recopilada, tanto, la geogrfica como alfanumrica, para esto es necesario conocer los diferentes usuarios que van a interactuar con el sistema as como las necesidades de estos, con el fin de garantizar un funcionamiento eficaz y eficiente, con el grado de precisin requerido.

11.2. ESTRUCTURA DE DATOS

11.2.1. Captura

Abstraccin del

mundo real

De dnde saco la informacin? En qu formatos obtengo dicha informacin?

Qu es una cobertura?


Los sensores remotos son todo aquel dispositivo que sin estar en contacto con la tierra obtiene informacin de esta, es el caso de las fotografas areas, las imgenes de satlite, tanto las generadas con base en el espectro electromagntico como las que usan la emisin de alguna frecuencia, es el caso del radar y las estaciones topogrficas, el sistema de posicionamiento global GPS, imgenes de radar. Existe otra forma de capturar informacin es mediante topografa, es decir mediante mediciones basadas en triangulacin

40

40

MODELO FSICO


La informacin territorial inicialmente es capturada mediante sensores remotos, luego es procesada con el fin de generar nuevos productos que de igual forma son informacin base para un SIG

11.2.2. Almacenamiento

La sugerencia es organizar la informacin en un solo lugar, actualmente se dispone de una forma de almacenamiento que se denomina Geo data base, en donde en un solo archivo que tiene como extensin .mdb, en este se puede guardar informacin tanto grafica como alfanumrica, sin embargo est disponible solo en algunos software, lo tradicional es generar en el disco duro un espacio especifico para la informacin de un proyecto. Esquema N 9. Almacenamiento.

Tablas: hojas de clculo en formatos como dbf, xls, texto delimitado por tabulacin o espacios, entre otros. Shape: Formato de informacin geogrfica caracterizado por tener la parte grafica y su respectiva tabla de datos asociada, tambin de denominan como coberturas, cada una esta conformado por mnimo 3 archivos que tienen el mismo nombre (shx, dbf, shp). Proyecto: Aplicacin que permite la ejecucin del programa SIG seleccionado para manejar la informacin, pueden ser varios dependiendo de las necesidades de usuario, estos aplicativos normalmente son enrutadores de la informacin, es decir, ellos no guarda la informacin, la ubican y la usan. Otros: Cualquier archivo que se considere necesario para el funcionamiento, o consulta de la informacin, es el caso de imgenes, documentos, presentaciones, entre otros, lo ideal es generar una carpeta para cada tipo de archivo.


11.2.3. Formatos


Cuando hablamos de informacin para SIG, estamos haciendo referencia a datos espaciales con una base de datos relacionada. Existen dos formatos de captura y almacenamiento de informacin para SIG, vector y raster.

41

41

MODELO FSICO Esquema N 10. Captura en formato vector

Fuente: Elaboracin propia con base en imagen del portal Google

Pensemos un

momento

Para la captura de informacin en formato vector se tienen tres formas de representar los objetos que estn en la naturaleza; puntos lneas y polgonos. Punto: Marca que deja un lpiz a caer sober una hoja, tiene una caracterstica adimensional, y es georreferenciable mediante sus coordenadas. Lnea: Secuencia de puntos, sus dimensiones son la longitud, medida desde el punto inicial hasta el punto final, su ubicacin en el espacio se da a travs de una sucesin de coordenadas. Polgono: Secuencia de puntos en donde el primer punto es tambin el ultimo a finalizar la secuencia, se dimensin es el rea, su ubicacin se da a travs de las coordenadas que lo conforman.

Abstraccin del

mundo real

Despus de definir la forma en cmo se captura la informacin en formato vector, lo importante es empezar a conceptualizar como

mediante estas tres geometras se dibuja el mundo que nos rodeo.

Este tipo de reflexiones conduce a mejorar la percepcin y apreciacin sobre un producto cartogrfico, as mismo, agudiza la

perspectiva para el anlisis.

42

42

MODELO FSICO Esquema N 11. Captura en formato raster

A A A A A C C C C C C C C C C C

A A A A A A A C C C C C C C C C

A A A A A A A A A C C C C C C C

A A A A A B B B B C C C C C B B

A A A A A B B B B C C C C B B B

B A A A B B B B B C C C B B B B

B B A B B B B B B B B B B B B B

B B B B B B B B B B B B B B B B

A A A A A C C C C C C C C C C C

A A A A A A A C C C C C C C C C

A A A A A A A A A C C C C C C C

A A A A A B B B B C C C C C B B

A A A A A B B B B C C C C B B B

B A A A B B B B B C C C B B B B

B B A B B B B B B B B B B B B B

B B B B B B B B B B B B B B B B

A C

B


Pensemos un

momento

Para la captura de informacin en formato raster hay que tener en cuenta que la informacin se almacena en una matriz en donde cada

campo tiene un solo dato de informacin, su manejo adecuado mediante composiciones permite generar informacin mas compleja,

un acaso es la fotografa a color, esta es el resultado de la composicin de 3 bandas del espectro electromagntico (son el

equivalente a los colores amarillo, azul y rojo), se denomina banda pancromtica.

Abstraccin del

mundo real

El manejo de esta informacin depende de la forma en cmo se realicen diferentes composicin entre las capas, as mismo, existen

mtodos de clculo que permiten el procesamiento ms detallado de este tipo de formato, conceptualmente se debe pensar en el territorio

como en una superficies continua con una sola caracterstica o atributo.

43

43

MODELO FSICO 11.3. GEOPROCESAMIENTO

Pensemos un momento

El geoprocesamiento tiene una serie de funciones que permite realizar anlisis de la informacin existente, dentro de las funciones algunas generan nuevas coberturas y/o modifican la base de datos de la cobertura. Se puede definir como las operaciones que se pueden realizar con informacin georreferenciada con el fin de asociarlos,

11.3.1. Agregacin (Dissolve)


Se realiza a partir de una cobertura, en la cual existen varios elementos geogrficos (UPZ), que tiene atributos en comn (localidades). La funcin disuelve los limites de los elementos que tienen el atributo en comn, ejemplo la cobertura de UPZ para Bogot, tiene todas un atributo en comn y es la localidad, a realizar un dissolve por el atributo localidad, se generara una nueva cobertura con los limites de las localidades.

11.3.2. Extraccin (Clip)


Se realiza a partir de dos cobertura, se utiliza cuando de quiere extraer de una cobertura, una zona de inters, por ejemplo si sobre una cobertura de recurso naturales de un departamento, se necesitara esa informacin pero solo de dos municipios.

11.3.3. Diferencia


Se realiza a partir de dos coberturas, se utiliza cuando se requiere quitar de una cobertura, una zona que es restringida o no es de inters, es el caso de un estudio sobre una extensa zona desrtica en donde est restringida la informacin para los predios de un cantn militar.

11.3.4. Combinacin (Merge)


Se realiza a partir de dos coberturas, se utiliza cuando se requiere unificar la informacin que estn en diferentes espacios geogrficos, en especial si son contiguos, es el caso del estudio ambiental de varios municipios que se realizaron de forma independiente, se requiere una sola cobertura para definir polticas a nivel departamental.

44

44

MODELO FSICO 11.3.5. Interseccin


Se realiza a partir de dos coberturas, se utiliza cuando se requiere tener en una cobertura la informacin de los sitios comunes a ambas, es el caso del los estratos y el uso, si se quisiera obtener la informacin de los usos existen en los diferentes estrato.

11.3.6. Unin espacial (Spatial Join )


Se realiza a partir de dos coberturas, se utiliza cuando se requiere obtener solo la base de datos de una cobertura a partir de la ubicacin de una segunda, es el caso tener una cobertura de colegios y quiere obtener en la tabla de colegios la UPZ a la que pertenecen.

11.3.7. rea de influencia (Buffer)


Se realiza a partir de una cobertura, se utiliza cuando se quiere generar un espacio aledao de una medida especifica alrededor de un objeto geogrfico, es de aclarar que se puede generar al interior si se trata de un objeto que este capturado como polgono, el caso ms comn es la ronda de de un rio

11.4. SALIDAS


Las salidas de informacin en un SIG se realizan a travs de consultas tanto espaciales como alfanumricas, en el caso de las salida graficas existen unos entandares mnimos para garantizar su lectura, dentro de los que encontramos:

Abstraccin del

mundo real

Convenciones Leyenda Norte Coordenadas Fuente Norte Fecha de creacin Escala grafica y numrica

45

45

MODELO FSICO

Ahora bien!

Volviendo al caso que se estaba manejando, las herramientas de geoprocesamiento pueden ayudar a identificar cules son los puntos en que las industrias desechan sus residuos en los ros, las funciones utilizadas para tal fin son las zona de influencia sobre las industrias y la intercesin entre las industrias y los ros, con el fin de ubicar las zonas de desecho industrial, lugares a intervenir para mejorar la calidad de aguas en el municipio.

Mapa N 2. Conflicto de aguas para consumo humano

Municipio

LEYENDA

zona urbana

zona expansin

industria

Casero

Rio

MUNICIPIO LA UNION

FUENTE: elaboracin propia modulo SIG ESAPEscala 1: 50.000

Las Flrez

La Palma

Delicias

la Floresta

los Aejos

Frutos Rojos

CONFLICTO DE AGUAS PARA CONSUMO HUMANO



A partir de este anlisis, se puede definir que cuando existen relaciones de muchos a mucho entre entidades espaciales, estas pueden ser manejadas mediante geoprocesamiento, con la funcin de interseccin, funcin que genera un nueva cobertura con los identificadores de ambas entidades inciales, lo que facilita el proceso. Como es el caso de los lugares de desecho industrial.

46

46

MODELO FSICO Mapa N 3. Intervencin mejoramiento de agua potable

Municipio

LEYENDA

zona urbana

zona expansin

industria

Casero

zona de influencia

Rio

Desecho industrial

MUNICIPIO LA UNION

FUENTE: elaboracin propia modulo SIG ESAP

Las Flrez

La Palma

Delicias

la Floresta

los Aejos

Frutos Rojos

INTERVENCION MEJORAMIENTO DE AGUA POTABLE Escala 1: 50.000


Abstraccin del

mundo real

Los resultados ayudan a la toma de desiciones, no generan la decisin en si, esta pertenece a un espacio no geogrfico, el espacio es el poltico

11.5. SOPORTE PARA LA TOMA DE DESICIONES

Pensemos un momento

Despus de definir qu es?, para que sirve y las funciones de los SIG, de establecer los alcances de los modelos conceptual, lgico y fsico, se puede deducir con facilidad, el por qu se han convertido en un instrumento para la toma de decisiones.

47

47

MODELO FSICO

Pensemos un momento

Claro est que la toma de decisiones dependen de la posicin poltica, del grado de planificacin y de capacidad de la administracin que exista en la jurisdiccin del territorio a intervenir, ahora bien el territorio tiene una dinmicas propias como el crecimiento poblacional, salud y bienestar, tecnologa, poltica y economa, entre otras, que mediante la actividad humana generan impactos como el desarrollo, la urbanizacin, la industrializacin, construccin, consumo energtico y dems.

Pensemos un momento

Es en este momento del ciclo en donde la conciencia pblica toma protagonismo y es consciente del cambio de uso del suelo, de los estilos de vida, la degradacin del suelo, contaminacin y cambio del clima, que de forma general definen un cambio ambiental.

Pensemos un momento

Los anteriores fenmenos, es decir, las dinmicas urbanas, los impactos humanos y el cambio ambiental pueden ser detectados por el monitoreo de sensores remotos que adicionalmente con la construccin de bases de datos, permiten contar con la informacin suficiente para el anlisis y evaluacin con SIG, siendo as, como los SIG se convierten en el soporte para la toma de decisiones.

48

48

MODELO FSICO Modelo conceptual N 11. Los SIG y la toma de decisiones

DINAMICASTERRITORIALES

Crecimiento Poblacin

Poltica

EconomaConsenso publico

Salud y Bienestar

Tecnologa

Poltica

TOMA DE DECISIONES

Planificacin

AdministracinCAMBIO

AMBIENTAL

IMPACTOSHUMANOS

Cambio de Estilo de Vida

Cambio del Clima

Desarrollo

Urbanizacin

Industrializacin

Construccin

Conciencia publica

Consumo de Energa

Cambio de Uso del Suelo

Bases de datos

Contaminacin

Degradacin del Suelo

Actividades Humanas


49

49

ACTIVIDADES SIG 12. ACTIVIDADES SIG

12.1. UN POCO MAS DE CASOS PRCTICOS

Implementemos

SIG!

Indagar casos prcticos en donde los SIG se hayan utilizado como herramientas para la gestin y el ordenamiento territorial.

imagine cual sera su participacin dentro del proceso realice el ejercicio mental de identificar cules son las

entidades y sus atributos genere Coremas y esquemas para describir la problemtica analice si la lectura le permite entender parte del modelo lgico

que tiene implcito. Realice crticas sobre la forma de salida de las informacin que

est consultando y proponga alternativas para mejorarla Analice el papel que los actores jugaron en la toma de

decisiones que se dio Comente este caso con alguien de forma critica, como si usted

fuera el interventor del proceso

12.2. COMO ESTA LA BASE ESPACIAL?

Implementemos

SIG!

Genere mediante calcos o acetatos la abstraccin de un fenmeno geogrfico que lo rodee y que considere que es problemtico, hgalo mediante el uso de Coremas y esquemas, si le es posible adicionar cartografa, hgalo y trate de relacionar las tres formas de grafos mediante un discurso que tenga un hilo conductor, se sugiere usar los grafos para sustentar el discurso del fenmeno identificado.

En cada calco dibuje solo un elemento geogrfico o entidad, ejemplo: 1 calco para las vas, otro para los ros, otro para las manzanas. Se debe procurar que todos estn bajo un mismo sistema de referencia. Para garantizar que cuando se superpongan ocupen un mismo espacio geogrfico.

Si es necesario realice unas convenciones que permitan una lectura ms clara.

Superponga dos o ms acetatos o calcos para mirar con detenimiento como se configura el territorio.

Realice una superposicin con todos los calcos y mire si falta algo, si alguno tapa a los otros, organcelos de la mejor manera para poder visualizar la informacin.

Trate de realizar rayones sobre un calco nuevo o acetato con el fin de identificar una agrupacin, una dispersin, o cualquier tipo de tendencia

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ACTIVIDADES SIG 12.3. MAS QUE INTRODUCCIN SIG

Implementemos

SIG!

Realice en escrito sobre, l para que de un SIG, de igual forma realice modelos conceptuales para acompaar su escritos, adems, incluya dentro del escrito en qu casos considerara no sera necesario el uso de un SIG, justifique l porque

12.4. Y EL MODELO CONCEPTUAL

Implementemos

SIG!

Realice el modelo conceptual de la problemtica que planteo en el ejercicio de los acetatos, defina las entidades, sus atributos y los conectores necesarios para explicar la problemtica con solo utilizar el modelo, explqueselo a alguien de manera que refuerce su conceptualizacin de la problemtica.

12.5. AHORA EL MODELO LGICO

Implementemos

SIG!

Contine con la misma problemtica planteada en el ejercicio del modelo conceptual y realice los cambios necesarios para realizar el modelo lgico, establezca el modelo entidad relacin y realice las tablas con sus identificadores

12.6. FINALMENTE EL MODELO FSICO

Implementemos

SIG!

Proponga el modelo conceptual ayudndose de los Coremas esquemas y planos que uso en el ejercicio de los calcos o acetatos, adptelos con los requisitos de un plano, as mismo proponga un plano que proponga una soluciona los problemtica planteada.

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ACTIVIDADES SIG 12.7. USANDO GEOPROCESAMIENTO

Implementemos

SIG!

Realice unos grficos explicativos de las funciones de geoprocesamiento que utilizo para el desarrollo de su problemtica, sustntelos

12.8. Y DEL SOPORTE PARA LA TOMA DE DESICIONES?

Implementemos

SIG!

Este tipo de ejercicios permite que se tomen decisiones con facilidad ya que estamos en un ambiente terico, las propuestas hechas en el modelo fsico, en el caso hipottico de estar dentro de un sistema como el que el modulo propone para la toma de decisiones, analice si su propuesta poda ser diferente, cambiaria y si lo hiciere, por la intervencin de que actor lo hara.

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AUTOEVALUACION SIG 13. AUTOEVALUACIN SIG

13.1. COMNTELO CON ALGUIEN

Con el mundo en

las manos!

Sustente su trabajo con alguien, esto lo obliga a conceptualizar sus conocimientos de forma clara y de diversas formas, ya que al tener que explicarle a alguien sus ideas, estas se fortalecen o tiende al cambio, si as es necesario. Mantenga la mente abierta, as como la posibilidad de ver las cosas con ms de una perspectiva.

13.2. DISCUTA COMO ESPACILIZAR FENOMENOS

Con el mundo en

las manos!

En sus comentarios cotidianos, tienda a espacializar los fenmenos sobre los que hable, proponga que esta tcnica se tenida en cuenta para tener una posicin ms amplia. Se puede empezar con la pregunta y en donde?

13.3. Y NUEVAMENTE EL MUNICIPIO LA UNION

Con el mundo en

las manos!

Realice el proceso completo del municipio La Unin sin tener el modulo como gua, no se preocupe si su modelo no es exactamente igual al propuesto en el modulo, puede ser que usted tenga en cuanta un nuevo criterio que tienda a cambiar el modelo, o que simplemente su perspectiva sobre la problemtica sea diferente, analice las diferencias encontradas y busque sustentarlas sin calificar como equivocado ninguno de los dos modelos a no ser que efectivamente los argumentos as lo validen.

13.4. EVOLUCIONE EL MODELO DE LA UNIN

Con el mundo en

las manos!

Si identifica que su perspectiva es diferente o que su planteamiento pregunta por nuevas circunstancias, ajuste el modelo, agregue nuevas entidades, atributos o conectores si es necesario, valide nuevamente su modelo lgico y trate de realizar preguntas que exija la consulta de varias entidades (recuerde que la entidad debe ser vista como un elemento espacial con una tabla de datos asociada).

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AUTOEVALUACION SIG 13.5. COMUNIQUESE CON EL AUTOR

Con el mundo en

las manos!

Estamos en un mundo que tiende a la virtualizacin, a la incorporacin de la tecnologa como herramienta indispensable para cualquier actividad, en ejemplo las tics, entonces, no dude de usar estos medios para entablar comunicacin con el autor.

[email protected]

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SNTESIS 14. SNTESIS

Los Sistema de Informacin Geogrfica se pueden definir mediante la composicin de sus palabras, es decir, si imaginamos una balanza en donde en un extremo estn los usos de los sistemas, con el avance de tecnologa que es inherente a ellos y en el otro extremo de la balanza este la parte Geogrfica, con toda su complejidad espacial, social, econmica, y poltica, en este orden de ideas el brazo de la balanza seria la informacin la cual accionaria y unira los conceptos de los dos extremos, lo importante no sera el balance entre estas fuerzas a travs de la informacin, la representativo seria en s de la balanza la cual sera la herramienta. Lo importante en la disciplina de los SIG es saber cmo utilizarla como herramienta, implcitamente, dependiendo de las circunstancias equilibrara las dos fuerzas, ya que el desarrollo de cualquiera de las dos beneficia automticamente la otra. El aporte ms significativo de la tecnologa al desarrollo de los SIG, es el poder tener un tipo de informacin que unifica la parte geogrfica de un elemento con una base de datos que almacena el numero de atributos que se consideren necesarios, esto unido a la posibilidad de relacionar este tipo de informacin de un elemento a otros elementos geogrficos es la base del desarrollo de los SIG. Existen tres tipos de modelos, el conceptual, el lgico y el fsico los cuales permiten garantizar la estructura de esta informacin en pro de resultados de alta exactitud y precisin, a tal punto de poder ser una base para la toma de decisiones. Los resultados de un sistema de informacin geogrfica dependen en gran medida del primer modelo, ya que por ser la abstraccin del mundo real por parte de la visin tcnica , entre ms parecido sea a esa realidad, mas elementos de soporte pueden ser generados para validar tcnicamente, tanto la problemtica, la solucin y sus posibles impactos. Es as, como en el papel interdisciplinario de los SIG, la administracin pblica, tambin es llamada a ser un actor importante, ya que la intervencin del territorio est dentro de su propuesta, si conceptualmente se ampla la visn del territorio en el administrador, su alcance para modificarlo ser ms certero e influyente.

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Luis Herney Rincn Vargas Profesor Catedrtico SIG ESAP Ingeniero Catastral y geodesta

Especialista en Sistemas de Informacin geogrfica Candidato a Magister en Urbanismo

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