SISTEMAS DE INFROAMCION GEOGRAFICA

24
1. ASPECTOS GENERALES. * 1.1. Historia * 1.2. Desarrollo de los SIG * 1.3. Diferencias entre SIG y CAD * 2. ¿QUÉ ES UN SIG? * 3. ¿CUÁLES SON LOS COMPONENTES DE UN SIG? * 3.1. Equipos (Hardware) * 3.2. Programas (Software) * 3.3. Datos * 3.4. Recurso humano * 3.5. Procedimientos * 4. ¿CUALES SON LAS FUNCIONES DE LOS COMPONENTES DE UN SIG.? * 5. ¿QUÉ HACE UN SIG CON LA INFORMACIÓN? * 5.1. Representación de la información. * 5.2. Estructura de la representación. * 6. ¿CUÁL ES LA INFORMACIÓN QUE SE MANEJA EN UN SIG? * 6.1. Atributos gráficos * 6.2. Atributos no gráficos * 7. ¿CÓMO SE AGRUPA LA INFORMACIÓN DE LOS OBJETOS EN UN SIG? * 7.1. Relaciones entre objetos. * 8. ¿CÓMO SE ENCADENAN LOS OBJETOS Y ATRIBUTOS EN UNA CATEGORÍA? * 8.1. Sistema de coordenadas. * 8.2. Proyecciones. * 9. ¿QUÉ ES UNA BASE DE DATOS GEOGRÁFICA? * 10. ¿QUE SE PUEDE HACER CON UN SIG? * 10.1.1 Entrada de datos: * 10.1.2 Manipulación y análisis: * 10.1.3 Salida de datos: *

description

INTRODUCCION A LOS SIG PARA ESTUDIANTES DE CENBIO

Transcript of SISTEMAS DE INFROAMCION GEOGRAFICA

Page 1: SISTEMAS DE INFROAMCION GEOGRAFICA

1 ASPECTOS GENERALES

11 Historia

12 Desarrollo de los SIG

13 Diferencias entre SIG y CAD

2 iquestQUEacute ES UN SIG

3 iquestCUAacuteLES SON LOS COMPONENTES DE UN SIG

31 Equipos (Hardware)

32 Programas (Software)

33 Datos

34 Recurso humano

35 Procedimientos

4 iquestCUALES SON LAS FUNCIONES DE LOS COMPONENTES DE UN SIG

5 iquestQUEacute HACE UN SIG CON LA INFORMACIOacuteN

51 Representacioacuten de la informacioacuten

52 Estructura de la representacioacuten

6 iquestCUAacuteL ES LA INFORMACIOacuteN QUE SE MANEJA EN UN SIG

61 Atributos graacuteficos

62 Atributos no graacuteficos

7 iquestCOacuteMO SE AGRUPA LA INFORMACIOacuteN DE LOS OBJETOS EN UN SIG

71 Relaciones entre objetos

8 iquestCOacuteMO SE ENCADENAN LOS OBJETOS Y ATRIBUTOS EN UNA CATEGORIacuteA

81 Sistema de coordenadas

82 Proyecciones

9 iquestQUEacute ES UNA BASE DE DATOS GEOGRAacuteFICA

10 iquestQUE SE PUEDE HACER CON UN SIG

1011 Entrada de datos

1012 Manipulacioacuten y anaacutelisis

1013 Salida de datos

11 iquestQUEacute ES DESPLEGAR DATOS EN UN SIG

1111 Localizar e identificar elementos geograacuteficos

1112 Especificar condiciones

1113 Hacer anaacutelisis espaciales

12 iquestCUALES SON LAS APLICACIONES DE LOS SISTEMAS DE INFORMACIOacuteN GEOGRAacuteFICA

13 CAPTURA DE LA INFORMACIOacuteN

131 Formato RASTER

132 Formato VECTORIAL

14 EL MANEJO DE LA INFORMACION

141 Modelos de disentildeo de un sig

1411 Modelo conceptual

1412 Modelo loacutegico

1413 Modelo fiacutesico

142 Almacenamiento de la Informacioacuten

143 Manipulacioacuten de la Informacioacuten

144 Extraccioacuten de la informacioacuten

1441 Extraccioacuten mediante especificacioacuten geomeacutetrica

1442 Extraccioacuten mediante condicioacuten geomeacutetrica

1443 Extraccioacuten mediante especificacioacuten descriptiva

1444 Extraccioacuten mediante condicioacuten descriptiva o loacutegica

145 Edicioacuten de la Informacioacuten

146 Anaacutelisis y modelamiento de la Informacioacuten

1461 Generalizacioacuten cartograacutefica

1462 Anaacutelisis espaciales

147 Salida y representacioacuten de la informacioacuten

1 ASPECTOS GENERALES

Un Sistema de Informacioacuten geograacutefico (SIG) particulariza un conjunto de procedimientos sobre una base de datos no graacutefica o descriptiva de objetos del mundo real que tienen una representacioacuten graacutefica y que son susceptibles de alguacuten tipo de medicioacuten respecto a su tamantildeo y dimensioacuten relativa a la superficie de la tierra A parte de la especificacioacuten no graacutefica el SIG cuenta tambieacuten con una base de datos graacutefica con informacioacuten georeferenciada o de tipo espacial y de alguna forma ligada a la base de datos descriptiva La informacioacuten es considerada geograacutefica si es mesurable y tiene localizacioacuten

En un SIG se usan herramientas de gran capacidad de procesamiento graacutefico y alfanumeacuterico estas herramientas van dotadas de procedimientos y aplicaciones para captura almacenamiento anaacutelisis y visualizacioacuten de la informacioacuten georefenciada

La mayor utilidad de un sistema de informacioacuten geograacutefico esta iacutentimamente relacionada con la capacidad que posee eacuteste de construir modelos o representaciones del mundo real a partir de las bases de datos digitales esto se logra aplicando una serie de procedimientos especiacuteficos que generan auacuten maacutes informacioacuten para el anaacutelisis

La construccioacuten de modelos o modelos de simulacioacuten como se llaman se convierte en una valiosa herramienta para analizar fenoacutemenos que tengan relacioacuten con tendencias y asiacute poder lograr establecer los diferentes factores influyentes

1 Historia

La distribucioacuten espacial es inherente tanto a los fenoacutemenos propios de la corteza terrestre como a los fenoacutemenos artificiales y naturales que sobre ella ocurren Todas las sociedades que han gozado de un grado de civilizacioacuten han organizado de alguna manera la informacioacuten espacial

Los fenicios fueron navegantes exploradores y estrategas militares que recopilaron informacioacuten en un formato pictoacuterico y desarrollaron una cartografiacutea primitiva que permitioacute la expansioacuten y mezcla de razas y culturas

Los griegos adquirieron un desarrollo poliacutetico cultural y matemaacutetico refinaron las teacutecnicas de abstraccioacuten con sus descubrimientos geomeacutetricos y aportaron elementos para completar la cartografiacutea utilizando medicioacuten de distancias con un modelo matemaacutetico (a

2 + b

2 = c

2 Pitaacutegoras ecuacioacuten del ciacuterculo)

Enmarcados dentro de un haacutebitat insular se convirtieron en navegantes e hicieron observaciones astronoacutemicas para medir distancias sobre la superficie de la tierra La informacioacuten de eacuteste tipo se guardoacute en mapas

Los romanos imitaron a los griegos y desarrollaron el Imperio utilizando frecuentemente el banco de datos previamente adquirido y ahora heredado La logiacutestica de infraestructura permitioacute un alto grado de organizacioacuten poliacutetica y econoacutemica soportada principalmente por el manejo centralizado de recursos de informacioacuten

Se puede decir que las invasiones baacuterbaras disminuyeron el ritmo de desarrollo de civilizacioacuten en el continente europeo durante la edad media y soacutelo hacia el siglo XVIII los estados reconocieron la importancia de organizar y sistematizar de alguna manera la informacioacuten espacial

Se crearon organismos comisionados exclusivamente para ejecutar la recopilacioacuten de informacioacuten y producir mapas topograacuteficos al nivel de paiacuteses enteros organismos que han subsistido hasta el diacutea de hoy

En el siglo XIX con su avance tecnoloacutegico basado en el conocimiento cientiacutefico de la tierra se produjo grandes voluacutemenes de informacioacuten geomorfoloacutegica que se debiacutea cartografiar La orientacioacuten espacial de la informacioacuten se conservoacute con la superposicioacuten de mapas temaacuteticos especializados sobre un mapa topograacutefico base

Recientemente la fotografiacutea aeacuterea y particularmente la imaacutegenes de sateacutelite han permitido la observacioacuten perioacutedica de los fenoacutemenos sobre la superficie de la corteza terrestre La informacioacuten producida por este tipo de sensores ha exigido el desarrollo de herramientas para lograr una representacioacuten cartograacutefica de este tipo de informacioacuten

El medio en el cual se desarrollaron estas herramientas tecnoloacutegicas correspondioacute a las ciencias de teledeteccioacuten anaacutelisis de imaacutegenes reconocimiento de patrones y procesamiento digital de informacioacuten en general estudiadas por fiacutesicos matemaacuteticos y cientiacuteficos expertos en procesamiento espacial Obviamente eacutestos teniacutean un concepto diferente al de los cartoacutegrafos con respecto a la representacioacuten visual de la informacioacuten

Con el transcurso del tiempo se ha logrado desarrollar un trabajo multidisciplinario y es por eacutesta razoacuten que ha sido posible pensar en utilizar la herramienta conocida como Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica SIG (GIS)

2 Desarrollo de los SIG

En el antildeo 1962 en Canadaacute se disentildeoacute el primer sistema formal de informacioacuten geograacutefica para el mundo de recursos naturales a escala mundial En el Reino Unido se empezoacute a trabajar en la unidad de cartografiacutea experimental No fue hasta la eacutepoca de los 80rsquos cuando surgioacute la comercializacioacuten de los SIG

Durante los antildeos 60rsquos y 70rsquos se empezoacute a aplicar la tecnologiacutea del computador digital al desarrollo de tecnologiacutea automatizada Excluyendo cambios estructurales en el manejo de la informacioacuten la mayoriacutea de programas estuvieron dirigidos hacia la automatizacioacuten del trabajo cartograacutefico algunos pocos exploraron nuevos meacutetodos para el manejo de informacioacuten espacial y se siguieron baacutesicamente dos tendencias

Produccioacuten automaacutetica de dibujos con un alto nivel de calidad pictoacuterica

Produccioacuten de informacioacuten basada en el anaacutelisis espacial pero con el costo de una baja calidad graacutefica

La produccioacuten automaacutetica de dibujo se basoacute en la tecnologiacutea de disentildeo asistido por computador (CAD) El CAD se utilizoacute en la cartografiacutea para aumentar la productividad en la generacioacuten y actualizacioacuten de mapas El modelo de base de datos de CAD maneja la informacioacuten espacial como dibujos electroacutenicos compuestos por entidades graacuteficas organizadas en planos de visualizacioacuten o capas Cada capa contiene la informacioacuten de los puntos en la pantalla (o pixeles) que debe encender para la representacioacuten por pantalla Estos conjuntos de puntos organizados por planos de visualizacioacuten se guardan en un formato vectorial

Las bases de datos incluyen funciones graacuteficas primitivas que se emplean para construir nuevos conjuntos de puntos o liacuteneas en nuevas capas y definir un siacutembolo imaginado por el usuario Por ejemplo una capa que contenga una liacutenea vertical se puede sumar loacutegicamente a una capa que contenga un aacuterea circular para generar el siacutembolo de un palo de golf o una nota musical definido en una nueva capa que se puede llamar hierro 4 o negrilla

Posteriormente a la simbologiacutea se le adicionoacute una variable inteligente al incorporar el texto

El desarrollo de la tecnologiacutea CAD se aplicoacute para la manipulacioacuten de mapas y dibujos y para la optimizacioacuten del manejo gerencial de informacioacuten cartograacutefica De alliacute se desarrolloacute la tecnologiacutea AMFM (Automated Mapping Facilities Management)

El desarrollo paralelo de las disciplinas que incluyen la captura el anaacutelisis y la presentacioacuten de datos en un contexto de aacutereas afines como catastro cartografiacutea topografiacutea ingenieriacutea civil geografiacutea planeacioacuten urbana y rural servicios puacuteblicos entre otros ha implicado duplicidad de esfuerzos Hoy en diacutea se ha logrado reunir el trabajo en el aacuterea de sistemas de informacioacuten geograacutefica multipropoacutesito en la medida en que se superan los problemas teacutecnicos y conceptuales inherentes al proceso

En los antildeos ochenta se vio la expansioacuten del uso de los SIG facilitado por la comercializacioacuten simultaacutenea de un gran nuacutemero de herramientas de dibujo y disentildeo asistido por ordenador (con siglas en ingles CAD y CADD) asiacute como la generalizacioacuten del uso de microordenadores y estaciones de trabajo en la industria y la aparicioacuten y consolidacioacuten de las Bases de Datos relacionales junto a las primeras modelizaciones de las relaciones espaciales o topologiacutea En este sentido la aparicioacuten de productos como ARC-INFO en el aacutembito del SIG o IGDS en el aacutembito del CAD fue determinante para lanzar un nuevo mercado con una rapidiacutesima expansioacuten La aparicioacuten de la Orientacioacuten a Objetos (OO) en los SIG (como el Tigris de Intergraph) inicialmente aplicado en el aacutembito militar (Defense Map Agency - DMA) (OO) permite nuevas concepciones de los SIG donde se integra todo lo referido a cada entidad (pe una parcela) (simbologiacutea geometriacutea topologiacutea atribucioacuten) Pronto los SIG se comienzan a utilizar en cualquier disciplina que necesite la combinacioacuten de planos cartograacuteficos y bases de datos como Ingenieriacutea Civil disentildeo de carreteras presas y embalses Estudios medioambientales Estudios socioeconoacutemicos y demograacuteficos Planificacioacuten de liacuteneas de comunicacioacuten Ordenacioacuten del territorio Estudios geoloacutegicos y geofiacutesicos Prospeccioacuten y explotacioacuten de minas entre otros Los antildeos noventa se caracterizan por la madurez en el uso de estas tecnologiacuteas en los aacutembitos tradicionales mencionados y por su expansioacuten a nuevos campos (SIG en los negocios) propiciada por la generalizacioacuten en el uso de los ordenadores de gran potencia y sin embargo muy asequibles la enorme expansioacuten de las comunicaciones y en especial de Internet y el World Wide Web la aparicioacuten de los sistemas distribuidos (DCOM CORBA) y la fuerte tendencia a la unificacioacuten de formatos de intercambio de datos geograacuteficos propician la aparicioacuten de una oferta proveedora (Open Gis) que suministra datos a un enorme mercado de usuario final El incremento de la popularidad de las tendencias de programacioacuten distribuida y la expansioacuten y beneficios de la maacutequina virtual de Java permiten la creacioacuten de nuevas formas de programacioacuten de sistemas distribuidos de esta manera aparecen los agentes moacuteviles que tratan de solucionar el traacutefico excesivo que hoy en diacutea se encuentra en Internet Los agentes moacuteviles utilizan la invocacioacuten de meacutetodos remotos y la serializacioacuten de objetos de Java para lograr transportar la computacioacuten y los datos Nace aquiacute un nuevo

paradigma para el acceso a consultas y recopilacioacuten de datos en los sistemas de informacioacuten geograacutefica cuyos mayores beneficios se esperan obtener en los siguientes antildeos

El Mapa del Futuro es una Imagen Inteligente A partir de 1998 se empezaron a colocar en distintas oacuterbitas una serie de familias de sateacutelites que traeraacuten a los computadores personales antes del antildeo 2003 fotografiacuteas digitales de la superficie de la tierra con resoluciones que oscilaraacuten entre 10 metros y 50 centiacutemetros Empresas como SPOT OrbImage EarthWatch Space Imaging y SPIN-2 han iniciado la creacioacuten de uno de los mecanismos que seraacute responsable de la habilitacioacuten espacial de la tecnologiacutea informaacutetica Curiosamente eacuteste Boom de los sateacutelites de comunicaciones estaacute empujando la capacidad de ancho de banda para enviar y recibir datos hasta el punto de que en este momento la capacidad solo concebida para fibra oacuteptica de T1 y T3 se estaacute alcanzando de manera inalaacutembrica Por otro lado la frecuencia de visita de estos sateacutelites permitiraacuten ver cualquier parte del mundo casi cada hora

Las imaacutegenes pancromaacuteticas multiespectrales hiperespectrales radar infrarrojas teacutermicas crearaacuten un mundo virtual digital a nuestro alcance Este nuevo mundo cambiaraacute radicalmente la percepcioacuten que tenemos sobre nuestro planeta

1 Diferencias entre SIG y CAD

Los sistemas CAD se basan en la computacioacuten graacutefica que se concentra en la representacioacuten y el manejo de informacioacuten visual (liacuteneas y puntos) Los SIG requieren de un buen nivel de computacioacuten graacutefica pero un paquete exclusivo para manejo graacutefico no es suficiente para ejecutar las tareas que requiere un SIG y no necesariamente un paquete graacutefico constituye una buena base para desarrollar un SIG

El manejo de la informacioacuten espacial requiere una estructura diferente de la base de datos mayor volumen de almacenamiento y tecnologiacutea de soporte loacutegico (software) que supere las capacidades funcionales graacuteficas ofrecidas por las soluciones CAD

Los SIG y los CAD tienen mucho en comuacuten dado que ambos manejan los contextos de referencia espacial y topologiacutea Las diferencias consisten en el volumen y la diversidad de informacioacuten y la naturaleza especializada de los meacutetodos de anaacutelisis presentes en un SIG Estas diferencias pueden ser tan grandes que un sistema eficiente para CAD puede no ser el apropiado para un SIG y viceversa

1 iquestQUEacute ES UN SIG

Es un sistema de hardware software y procedimientos disentildeados para soportar la captura administracioacuten manipulacioacuten anaacutelisis modelamiento y graficacioacuten de datos u objetos referenciados espacialmente para resolver problemas complejos de planeacioacuten y administracioacuten Una definicioacuten mas sencilla es Un sistema de computador capaz de mantener y usar datos con localizaciones exactas en una superficie terrestre

Un sistema de informacioacuten geograacutefica es una herramienta de anaacutelisis de informacioacuten La informacioacuten debe tener una referencia espacial y debe conservar una inteligencia propia sobre la topologiacutea y representacioacuten

En general un SIG debe tener la capacidad de dar respuesta a las siguientes preguntas

iquestDoacutende estaacute el objeto A

iquestDoacutende estaacute A con relacioacuten a B

iquestCuantas ocurrencias del tipo A hay en una distancia D de B

iquestCuaacutel es el valor que toma la funcioacuten Z en la posicioacuten X

iquestCuaacutel es la dimensioacuten de B (Frecuencia periacutemetro aacuterea volumen)

iquestCuaacutel es el resultado de la interseccioacuten de diferentes tipos de informacioacuten

iquestCuaacutel es el camino mas corto (menor resistencia o menor costo) sobre el terreno desde un punto (X1 Y1) a lo largo de un corredor P hasta un punto (X2 Y2)

iquestQueacute hay en el punto (X Y)

iquestQueacute objetos estaacuten proacuteximos a aquellos objetos que tienen una combinacioacuten de caracteriacutesticas

iquestCuaacutel es el resultado de clasificar los siguientes conjuntos de informacioacuten espacial

Utilizando el modelo definido del mundo real simule el efecto del proceso P en un tiempo T dado un escenario S

1 iquestCUAacuteLES SON LOS COMPONENTES DE UN SIG

1 Equipos (Hardware)

Es donde opera el SIG Hoy por hoy programas de SIG se pueden ejecutar en un amplio rango de equipos desde servidores hasta computadores personales usados en red o trabajando en modo desconectado

2 Programas (Software)

Los programas de SIG proveen las funciones y las herramientas necesarias para almacenar analizar y desplegar la informacioacuten geograacutefica Los principales componentes de los programas son

Herramientas para la entrada y manipulacioacuten de la informacioacuten geograacutefica

Un sistema de manejador de base de datos (DBMS)

Herramientas que permitan buacutesquedas geograacuteficas anaacutelisis y visualizacioacuten

Interface graacutefica para el usuario (GUI) para acceder faacutecilmente a las herramientas

1 Datos

Probablemente la parte maacutes importante de un sistema de informacioacuten geograacutefico son sus datos Los datos geograacuteficos y tabulares pueden ser adquiridos por quien implementa el sistema de informacioacuten asiacute como por terceros que ya los tienen disponibles El sistema de informacioacuten geograacutefico integra los datos espaciales con otros recursos de datos y puede incluso utilizar los manejadores de base de datos maacutes comunes para manejar la informacioacuten geograacutefica

2 Recurso humano

La tecnologiacutea de los SIG estaacute limitada si no se cuenta con el personal que opera desarrolla y administra el sistema Y que establece planes para aplicarlo en problemas del mundo real

3 Procedimientos

Un SIG operaraacute acorde con un plan bien disentildeado y con unas reglas claras del negocio que son los modelos y las praacutecticas operativas caracteriacutesticas de cada organizacioacuten

1 iquestCUALES SON LAS FUNCIONES DE LOS COMPONENTES DE UN SIG

Dentro de las funciones baacutesicas de un sistema de informacioacuten podemos describir la captura de la informacioacuten esta se logra mediante procesos de digitalizacioacuten procesamiento de imaacutegenes de sateacutelite fotografiacuteas videos procesos aerofotogrameacutetricos entre otros

Otra funcioacuten baacutesica de procesamiento de un SIG hace referencia a la parte del anaacutelisis que se puede realizar con los datos graacuteficos y no graacuteficos se puede especificar la funcioacuten de contiguumlidad de objetos sobre una aacuterea determinada del mismo modo se puede especificar la funcioacuten de coincidencia que se refiere a la superposicioacuten de objetos dispuestos sobre un mapa

La manera como se agrupan los diversos elementos constitutivos de un SIG quedan determinados por una serie de caracteriacutesticas comunes a varios tipos de objetos en el

modelo estas agrupaciones son dinaacutemicas y generalmente obedecen a condiciones y necesidades bien especificas de los usuarios

La definicioacuten formal del concepto categoriacutea o cobertura queda determinado como una unidad baacutesica de agrupacioacuten de varios mapas que comparten algunas caracteriacutesticas comunes en forma de temas relacionados con los objetos contenidos en los mapas Sobre un mapa se definen objetos (tienen una dimensioacuten y localizacioacuten respecto a la superficie de la tierra) estos poseen atributos y eacutestos uacuteltimos pueden ser de tipo graacutefico o de tipo alfanumeacuterico

A un conjunto de mapas relacionados se le denomina entonces categoriacutea a un conjunto de categoriacuteas se les denomina un tema y al conjunto de temas dispuesto sobre una aacuterea especiacutefica de estudio se agrupa en forma de iacutendices temaacuteticos o geoindice del proyecto SIG De tal suerte que la arquitectura jeraacuterquica de un proyecto queda expuesta por el concepto de iacutendice categoriacutea objetos y atributos

Para ilustrar lo anterior con un ejemplo puede decirse que el iacutendice para el Valle de Aburraacute lo representa la rejilla de escala 12000 esto da como resultado 270 planchas desde el Municipio de Caldas hasta el Municipio de Barbosa

Las categoriacuteas definidas pueden ser los puntos de control el modelo de formacioacuten y conservacioacuten catastral la categoriacutea transporte las coberturas vegetales la hidrologiacutea el relieve y aacutereas en general

Los objetos para la categoriacutea puntos de control son el punto geodeacutesico el punto de nivelacioacuten el punto estereoscoacutepico entre otros Para ilustrar con otro ejemplo los objetos para la categoriacutea catastro son Zona urbana Sector Urbano Manzana Edificacioacuten Parque Sitio de intereacutes entre otros

Los atributos para el objeto zona urbana son El coacutedigo de identificacioacuten del departamento coacutedigo del municipio coacutedigo de la zona urbana entre otros Ahora bien la representacioacuten graacutefica del objeto zona urbana son tramos de liacutenea continua separados por triaacutengulos para delimitar la zona propiamente dicha

2 iquestQUEacute HACE UN SIG CON LA INFORMACIOacuteN

1 Representacioacuten de la informacioacuten

La representacioacuten primaria de los datos en un SIG estaacute basada en algunos tipos de objetos universales que se refieren al punto liacutenea y aacuterea Los elementos puntuales son todos aquellos objetos relativamente pequentildeos respecto a su entorno maacutes inmediatamente proacuteximo se representan mediante liacuteneas de longitud cero Por ejemplo elementos puntuales pueden ser un poste de la red de energiacutea o un sumidero de la red de alcantarillado

Aquiacute vale la pena hacer la siguiente aclaracioacuten respecto a la determinacioacuten de los elementos puntuales en un mapa que incluya los detalles maacutes relevante del de un objeto particular eacuteste puede figurar como un elemento de tipo aacuterea en cambio en otro mapa que no incluya detalles asociados del objeto puede aparecer como un objeto puntual

Los objetos lineales se representan por una sucesioacuten de puntos donde el ancho del elemento lineal es despreciable respecto a la magnitud de su longitud con este tipo de objetos se modelan y definen las carreteras las liacuteneas de transmisioacuten de energiacutea los riacuteos las tuberiacuteas del acueducto entre otros

Los objetos de tipo aacuterea se representan en un SIG de acuerdo con un conjunto de liacuteneas y puntos cerrados para formar una zona perfectamente definida a la que se le puede aplicar el concepto de periacutemetro y longitud Con este tipo se modelan las superficies tales como mapas de bosques sectores socioeconoacutemicos de una poblacioacuten un embalse de generacioacuten entre otros

2 Estructura de la representacioacuten

La manera como se agrupan los diversos elementos constitutivos de un SIG quedan determinados por una serie de caracteriacutesticas comunes a varios tipos de objetos en el modelo estas agrupaciones son dinaacutemicas y generalmente obedecen a las condiciones y necesidades bien especiacuteficas de los usuarios

3 iquestCUAacuteL ES LA INFORMACIOacuteN QUE SE MANEJA EN UN SIG

Se parte de la idea que un SIG es un conjunto de procedimientos usados para almacenar y manipular datos geograacuteficamente referenciados es decir objetos con una ubicacioacuten definida sobre la superficie terrestre bajo un sistema convencional de coordenadas

Se dice que un objeto en un SIG es cualquier elemento relativo a la superficie terrestre que tiene tamantildeo es decir que presenta una dimensioacuten fiacutesica (alto - ancho - largo) y una localizacioacuten espacial o una posicioacuten medible en el espacio relativo a la superficie terrestre

A todo objeto se asocian unos atributos que pueden ser

Graacuteficos

No graacuteficos o alfanumeacutericos

1 Atributos graacuteficos

Son las representaciones de los objetos geograacuteficos asociados con ubicaciones especiacuteficas en el mundo real La representacioacuten de los objetos se hace por medio de puntos liacuteneas o aacutereas

Ejemplos de una red de servicios

Punto un poste de energiacutea

Liacutenea una tuberiacutea

Aacuterea un embalse

1 Atributos no graacuteficos

Tambieacuten llamados atributos alfanumeacutericos Corresponden a las descripciones cualificaciones o caracteriacutesticas que nombran y determinan los objetos o elementos geograacuteficos En el siguiente graacutefico se observan los atributos graacuteficos y no graacuteficos que se encuentran asociados a los objetos representados

En un SIG los atributos graacuteficos y no graacuteficos se tienen que relacionar y esto se logra mediante un atributo de unioacuten

1 iquestCOacuteMO SE AGRUPA LA INFORMACIOacuteN DE LOS OBJETOS EN UN SIG

Los objetos se agrupan de acuerdo con caracteriacutesticas comunes y forman categoriacuteas o coberturas Las agrupaciones son dinaacutemicas y se establecen para responder a las necesidades especiacuteficas del usuario La categoriacutea o cobertura se define como una unidad baacutesica de almacenamiento Es una versioacuten digital de un sencillo mapa temaacutetico en el sentido de contener informacioacuten solamente sobre algunos de los objetos Predio lotes viacuteas marcas de terreno hidrografiacutea curvas de nivel En una categoriacutea se presentan tanto los atributos graacuteficos como los no graacuteficos

Una categoriacutea queda representada en el sistema por el conjunto de archivos o mapas que le pertenecen

1 Relaciones entre objetos

Se sabe que un objeto al interior de una categoriacutea posee por lo menos dos componentes uno graacutefico y otro no graacutefico A un objeto graacutefico se le define a traveacutes del software un nuacutemero clave de identificacioacuten del mismo modo a la componente alfanumeacuterica tambieacuten se le define el mismo identificador de tal forma que al interior del sistema se establece una relacioacuten entre los dos componentes Ademaacutes de la integridad de entidad definida anteriormente se definen otros tipos de relaciones por ejemplo la relacioacuten posicional dice donde estaacute el elemento respecto al sistema de coordenadas establecido La relacioacuten topoloacutegica dice sencillamente la relacioacuten del elemento con otros elementos de su entorno geograacutefico proacuteximo

2 iquestCOacuteMO SE ENCADENAN LOS OBJETOS Y ATRIBUTOS EN UNA CATEGORIacuteA

A cada objeto contenido en una categoriacutea se le asigna un uacutenico nuacutemero identificador Cada objeto estaacute caracterizado por una localizacioacuten uacutenica (atributos graacuteficos con relacioacuten a unas coordenadas geograacuteficas) y por un conjunto de descripciones (atributos no graacuteficos) El modelo de datos permite relacionar y ligar atributos graacuteficos y no graacuteficos Las relaciones se establecen tanto desde el punto de vista posicional como topoloacutegico

Los datos posicionales dicen donde estaacute el elemento y los datos topoloacutegicos informan sobre la ubicacioacuten del elemento con relacioacuten a los otros elementos Los atributos no graacuteficos dicen queacute es y coacutemo es el objeto El nuacutemero identificador que es uacutenico para cada objeto de la categoriacutea es almacenado tanto en el archivo o mapa de objetos como en la tabla de atributos lo cual garantiza una correspondencia estricta entre los atributos graacuteficos y no graacuteficos

1 Sistema de coordenadas

Un sistema de coordenadas geograacuteficas es un sistema de referencia usado para localizar y medir elementos geograacuteficos Para representar el mundo real se utiliza un sistema de coordenadas en el cual la localizacioacuten de un elemento esta dado por las magnitudes de latitud y longitud en unidades de grados minutos y segundos

La longitud varia de 0 a 180 grados en el hemisferio Este y de 0 a -180 grados en el hemisferio Oeste de acuerdo con las liacuteneas imaginarias denominadas meridianos

La latitud varia de 0 a 90 grados en el hemisferio norte y de 0 a -90 grados en el hemisferio sur de acuerdo con las liacuteneas imaginarias denominadas paralelos o liacuteneas ecuatoriales El origen de este sistema de coordenadas queda determinado en el punto donde se encuentran la liacutenea ecuatorial y el meridiano de Greenwich

Las coordenadas cartesianas son generalmente usadas para representar una superficie plana Los puntos se representan en teacuterminos de las distancias que separan a dicho punto de los ejes de coordenadas

En un SIG a traveacutes del iacutendice es posible ver las categoriacuteas por estas categoriacuteas se accede a los objetos y por los objetos se tiene acceso a los atributos graacuteficos y no graacuteficos que se almacenan en la base de datos geograacutefica Los archivos o mapas que conforman una categoriacutea se pueden cargar por cada usuario para atender sus necesidades De igual manera puede hacer operaciones con objetos que pertenezcan a la misma categoriacutea o a categoriacuteas diferentes Estas operaciones pueden ser de tipo espacial (unioacuten interseccioacuten) o racionales (Continuidad vecindad proximidad)

2 Proyecciones

La superficie de referencia maacutes comuacutenmente usada para la descripcioacuten de localizaciones geograacuteficas es una superficie esfeacuterica Esto es vaacutelido auacuten sabiendo que la figura de la tierra se puede modelar maacutes como un elipsoide que como una esfera Se sabe sin embargo que para la generacioacuten de una base de datos que permita la representacioacuten de elementos correctamente georeferenciados y en unidades de medida comunes como metros o kiloacutemetros debe ser construida una representacioacuten plana

Toda proyeccioacuten lleva consigo la distorsioacuten de una o varias de las propiedades espaciales ya mencionadas El meacutetodo usado para la proyeccioacuten seraacute el que en definitiva nos permita decidir cuales propiedades espaciales sean conservadas y cuales distorsionadas Proyecciones especiacuteficas eliminan o minimizan la distorsioacuten de propiedades espaciales particulares Las superficies de proyeccioacuten maacutes comunes son los planos los cilindros y los conos seguacuten el caso se exige la proyeccioacuten azimutal ciliacutendrica y coacutenica respectivamente

Las propiedades especiales de forma aacuterea distancia y direccioacuten son conservadas o distorsionadas dependiendo no solo de la superficie de proyeccioacuten sino tambieacuten de otros paraacutemetros Puesto que cada tipo de proyeccioacuten requiere de una forma diferente de transformacioacuten matemaacutetica para la conversioacuten geomeacutetrica cada meacutetodo debe producir distintas coordenadas para un punto dado Por ejemplo Transformacioacuten de mercator transformacioacuten estereograacutefica

3 iquestQUEacute ES UNA BASE DE DATOS GEOGRAacuteFICA

La esencia de un SIG estaacute constituida por una base de datos geograacutefica Esta es una coleccioacuten de datos acerca de objetos localizados en una determinada aacuterea de intereacutes en la superficie de la tierra organizados en una forma tal que puede servir eficientemente a una o varias aplicaciones Una base de datos geograacutefica requiere de un conjunto de procedimientos que permitan hacer un mantenimiento de ella tanto desde el punto de vista de su documentacioacuten como de su administracioacuten La eficiencia estaacute determinada por los diferentes tipos de datos almacenados en diferentes estructuras El viacutenculo entre las diferentes estructuras se obtiene mediante el campo clave que contiene el nuacutemero identificador de los elementos Tal nuacutemero identificador aparece tanto en los atributos graacuteficos como en los no graacuteficos Los atributos no graacuteficos son guardados en tablas y manipulados por medio de un sistema manejador de bases de datos

Los atributos graacuteficos son guardados en archivos y manejados por el software de un sistema SIG Los objetos geograacuteficos son organizados por temas de informacioacuten o capas de informacioacuten llamadas tambieacuten niveles Aunque los puntos liacuteneas y poliacutegonos pueden ser almacenados en niveles separados lo que permite la agrupacioacuten de la informacioacuten en temas son los atributos no graacuteficos Los elementos simplemente son agrupados por lo que ellos representan Asiacute por ejemplo en una categoriacutea dada riacuteos y carreteras aun siendo ambos objetos liacutenea estaacuten almacenados en distintos niveles por cuanto sus atributos son diferentes

Los formatos estaacutendar para un archivo de disentildeo son el formato celular o RASTER y el formato tipo VECTOR en el primero de ellos se define una grilla o una malla de rectaacutengulos o cuadrados a los que se les denomina ceacutelulas o retiacuteculas cada retiacutecula posee informacioacuten alfanumeacuterica asociada que representa las caracteriacutesticas de la zona o superficie geograacutefica que cubre como ejemplos de este formato se pueden citar la salida de un proceso de fotografiacutea satelital la fotografiacutea aeacuterea es otro buen ejemplo

De otro lado el formato vectorial representa la informacioacuten por medio de pares ordenados de coordenadas este ordenamiento da lugar a las entidades universales con las que se representan los objetos graacuteficos asiacute un punto se representa mediante un par de coordenadas una liacutenea con dos pares de coordenadas un poliacutegono como una serie de liacuteneas y una aacuterea como un poligono cerrado A las diversas entidades universales se les puede asignar atributos y almacenar eacutestos en una base de datos descriptiva o alfanumeacuterica para tales propoacutesitos

4 iquestQUE SE PUEDE HACER CON UN SIG

Un SIG permite resolver una variedad de problemas del mundo real El SIG puede manipularse para resolver los problemas usando varias teacutecnicas de entrada de datos anaacutelisis y resultados

1 Entrada de datos

Digitalizar o escanear

Convertir datos digitales de otros formatos

Adquirir otros datos disponibles

1 Manipulacioacuten y anaacutelisis

Respuestas a preguntas particulares

Soluciones a problemas particulares

1 Salida de datos

Despliegue en pantalla de los datos

Copias duras (planos y mapas) usando una impresora

Listados

Reportes

Se pueden nombrar otras aplicaciones de tipo general dentro de las muchas posibilidades que suministra un SIG

1 iquestQUEacute ES DESPLEGAR DATOS EN UN SIG

Con un SIG se pueden desplegar dos tipos de datos

Datos o atributos graacuteficos

Datos o atributos no graacuteficos

En el despliegue de datos un SIG permite

1 Localizar e identificar elementos geograacuteficos

Con un SIG se puede determinar que existe en un sitio en particular Para ello se deben especificar las condiciones Esto se hace especificando la localizacioacuten de un objeto o regioacuten para la cual se desea informacioacuten

Los meacutetodos comuacutenmente usados son

Sentildealar con el apuntador graacutefico o mouse el objeto o regioacuten

Escribir en el teclado la direccioacuten

Escribir en el teclado las coordenadas

Despueacutes de comandar las condiciones para localizar un objeto o regioacuten se obtienen unas respuestas En esta respuesta se pueden presentar todas o algunas de las caracteriacutesticas del objeto o regioacuten

1 Especificar condiciones

Con esta funcioacuten un SIG puede determinar en doacutende se satisfacen ciertas condiciones

La especificacioacuten de las condiciones se puede hacer por medio de

La seleccioacuten desde unas opciones predefinidas

La escritura de expresiones loacutegicas

El diligenciamiento interactivo en la pantalla

Despueacutes de comandar las condiciones que como usuario requiere se obtiene la respuesta esperada En cada respuesta se puede presentar

Un listado de todos los objetos que reuacutenen la condicioacuten

Los elementos que cumplen la condicioacuten resaltada graacuteficamente

1 Hacer anaacutelisis espaciales

En esta funcioacuten los datos se pueden analizar para obtener

Respuestas a preguntas particulares

Soluciones a problemas particulares

Los anaacutelisis geograacuteficos se hacen mediante la superposicioacuten de las caracteriacutesticas de los elementos de una misma categoriacutea

1 iquestCUALES SON LAS APLICACIONES DE LOS SISTEMAS DE INFORMACIOacuteN GEOGRAacuteFICA

La utilidad principal de un Sistema de Informacioacuten Geograacutefica radica en su capacidad para construir modelos o representaciones del mundo real a partir de las bases de datos digitales y para utilizar esos modelos en la simulacioacuten de los efectos que un proceso de la naturaleza o una accioacuten antroacutepica produce sobre un determinado escenario en una eacutepoca especiacutefica La construccioacuten de modelos constituye un instrumento muy eficaz para analizar las tendencias y determinar los factores que las influyen asiacute como para evaluar las posibles consecuencias de las decisiones de planificacioacuten sobre los recursos existentes en el aacuterea de intereacutes

En el aacutembito municipal pueden desarrollarse aplicaciones que ayuden a resolver un amplio rango de necesidades como por ejemplo

Produccioacuten y actualizacioacuten de la cartografiacutea baacutesica

Administracioacuten de servicios puacuteblicos (acueducto alcantarillado energiacutea teleacutefonos entre otros)

Inventario y avaluacuteo de predios

Atencioacuten de emergencias (incendios terremotos accidentes de traacutensito entre otros

Estratificacioacuten socioeconoacutemica

Regulacioacuten del uso de la tierra

Control ambiental (saneamiento baacutesico ambiental y mejoramiento de las condiciones ambientales educacioacuten ambiental)

Evaluacioacuten de aacutereas de riesgos (prevencioacuten y atencioacuten de desastres)

Localizacioacuten oacuteptima de la infraestructura de equipamiento social (educacioacuten salud deporte y recreacioacuten)

Disentildeo y mantenimiento de la red vial

Formulacioacuten y evaluacioacuten de planes de desarrollo social y econoacutemico

1 CAPTURA DE LA INFORMACIOacuteN

La informacioacuten geograacutefica con la cual se trabaja en los SIG puede encontrarse en dos tipos de presentaciones o formatos Celular o raster y Vectorial

1 Formato RASTER

El formato raster se obtiene cuando se digitaliza un mapa o una fotografiacutea o cuando se obtienen imaacutegenes digitales capturadas por sateacutelites En ambos casos se obtiene un archivo digital de esa informacioacuten

La captura de la informacioacuten en este formato se hace mediante los siguientes medios scanners imaacutegenes de sateacutelite fotografiacutea aeacuterea caacutemaras de video entre otros

2 Formato VECTORIAL

La informacioacuten graacutefica en este tipo de formatos se representa internamente por medio de segmentos orientados de rectas o vectores De este modo un mapa queda reducido a una serie de pares ordenados de coordenadas utilizados para representar puntos liacuteneas y superficies

La captura de la informacioacuten en el formato vectorial se hace por medio de mesas digitalizadoras convertidores de formato raster a formato vectorial sistemas de geoposicionamiento global (GPS) entrada de datos alfanumeacuterica entre otros

2 EL MANEJO DE LA INFORMACION

1 Modelos de disentildeo de un sig

La tecnologiacutea de los SIG en la mayoriacutea de los casos se ha desarrollado sin una profundizacioacuten teoacuterica que sirva de base para su disentildeo e implementacioacuten para sacar el mayor provecho de esta teacutecnica es necesario ahondar en ciertos aspectos teoacutericos y praacutecticos que los especialistas no deben perder de vista partiendo de que no se puede confundir el SIG con digitalizar y teclear datos en el computador

Al iniciar el estudio para disentildear un SIG debe pensarse que se van a manejar objetos que existen en la realidad tienen caracteriacutesticas que los diferencien y guardan ciertas relaciones espaciales que se deben conservar por lo tanto no se puede olvidar en ninguacuten caso que se va a desarrollar en el computador un modelo de objetos y relaciones que se encuentran en el mundo real

Para garantizar que el esquema anterior se pueda obtener se construye una serie de modelos que permitan manipular los objetos tal cual como aparecen en la realidad con esto se convertiraacuten imaacutegenes de fenoacutemenos reales en sentildeales que se manejan en el computador como datos que haraacuten posible analizar los objetos que ellas representan y extraerles informacioacuten

Normalmente se llevan a cabo tres etapas para pasar de la realidad del terreno al nivel de abstraccioacuten que se representa en el computador y se maneja en los SIG y que definen la estructura de los datos de la cual dependeraacuten los procesos y consultas que se efectuaraacuten en la etapa de produccioacuten

REALIDAD

MODELO CONCEPTUAL

MODELO LOGICO

MODELO FISICO

1 Modelo conceptual

Es la conceptualizacioacuten de la realidad por medio de la definicioacuten de objetos de la superficie de la tierra (entidades) con sus relaciones espaciales y caracteriacutesticas (atributos) que se representan en un esquema describiendo esos fenoacutemenos del mundo real Para obtener el modelo conceptual el primer paso es el anaacutelisis de la informacioacuten y los datos que se usan y producen en la empresa que desarrolla el SIG el siguiente paso es la determinacioacuten de las entidades y los atributos con las relaciones que aquellas guardan de acuerdo con el flujo de informacioacuten qn los diferentes procesos que se llevan a cabo en la empresa

Existen diversos meacutetodos para desarrollar tanto el modelo conceptual como los demaacutes modelos por cuanto este es la base para obtenerlos entre ellos tenemos

Entidad asociacioacuten (EA)

Modelo Entidad Relacioacuten (MER)

En los SIG sobre todo si tienen algo de complejidad se debe pensar siempre en el MER que garantiza la organizacioacuten de todas las entidades con sus relaciones en un solo esquema de representacioacuten de las cosas como son en la realidad Con este modelo se obtiene un medio efectivo para mostrar los requerimientos de informacioacuten organizacioacuten y documentacioacuten necesarios para desarrollar el SIG y la clases de datos que se estaraacuten manipulando

1 Modelo loacutegico

Se puede definir como el disentildeo detallado de las bases de datos que contendraacuten la informacioacuten alfa ndash numeacuterica y los niveles de informacioacuten graacutefica que se capturaraacuten con los atributos que describen cada entidad identificadores conectores tipo de dato (numeacuterico o caraacutecter) y su longitud ademaacutes se define la geometriacutea (punto liacutenea o aacuterea) de cada una de ellas

Como se trata de manipular en el sistema los elementos del paisaje se tienen que codificar para poder almacenarlos en el computador y luego manipularlos en forma digital y ademaacutes darles un siacutembolo para su representacioacuten graacutefica en la pantalla o en el papel

Es en esta etapa que se elaboran las estructuras en que se almacenaraacuten todos los datos tomando como base el modelo conceptual desarrollado anteriormente Se trata de hacer una descripcioacuten detallada de las entidades los procesos y anaacutelisis que se llevaraacuten a cabo los productos que se espera obtener y la preparacioacuten de los menuacutes de consulta para los usuarios

En esta parte de disentildeo del SIG se definen los diferentes tipos de anaacutelisis que se estaraacuten llevando a cabo maacutes adelante y las consultas que se vayan a realizar comuacutenmente esto por cuanto de la estructura de las bases de datos (graacuteficas y alfa ndash numeacutericas) dependen los resultados obtenidos al final es por lo anterior que en esta etapa se hace un disentildeo detallado de lo que contendraacute el SIG y de la presentacioacuten que tendraacuten los productos normalmente definiendo los tipos de mapas con sus leyendas contenido temaacutetico y demaacutes reportes o tablas que se espera satisfagan los principales requerimientos de los usuarios y clientes con estos se agilizaraacuten los procesos que envuelvan directamente a los usuarios ya que la mayoriacutea de sus consultas podraacuten ser respondidas inmediatamente mientras las no convencionales tomaraacuten un poco maacutes de tiempo

No todas las posibles consultas estaraacuten resueltas desde este momento por cuanto muchos clientes tienen requerimientos especiacuteficos o particulares que no permiten que todas las preguntas sean montadas de antemano sobretodo en casos como el de catastro en que debido a la gran variedad de informacioacuten y de usuarios y clientes los requerimientos diarios son muy diversos No se trata de desarrollar un SIG cerrado que amarre a la gente a determinadas consultas de lo que se trata es de ganar en eficiencia para satisfacer mejor y maacutes raacutepido a los clientes

Una vez definido el modelo conceptual y el loacutegico se conoce cuales mapas se han de digitalizar y que informacioacuten alfa ndash numeacuterica debe involucrarse

Tanto el modelo conceptual como el loacutegico son independientes de los programas y equipos que se vayan a utilizar y de su correcta concepcioacuten depende el eacutexito del SIG

2 Modelo fiacutesico

Es la implementacioacuten de los anteriores modelos en el programa o software seleccionado y los equipos especiacuteficos en que se vaya a trabajar y por esto se realiza de acuerdo con sus propias especificaciones El modelo fiacutesico determina en que forma se debe almacenar los datos cumpliendo con las restricciones y aprovechando las ventajas del sistema especiacutefico a utilizar

1 Almacenamiento de la Informacioacuten

En esta etapa se administra la informacioacuten geograacutefica y descriptiva contenida en las bases de datos y los elementos en que fiacutesicamente son almacenados

La informacioacuten en un GIS es almacenada en cuatro grandes conjuntos de bases de datos

Bases de datos de imaacutegenes Estas imaacutegenes representan fotograacuteficamente el terreno

Bases de datos complementarios de imaacutegenes Esta base de datos contiene siacutembolos graacuteficos y caracteres alfanumeacutericos georeferenciados al mismo sistema de coordenadas de la imagen real a la que complementan

Bases de datos cartograacuteficos Almacena la informacioacuten de los mapas que representan diferentes clases de informacioacuten de una aacuterea especiacutefica Corresponden a las coberturas o categoriacuteas

Bases de datos de informacioacuten descriptiva Esta base facilita el almacenamiento de datos descriptivos en las formas mas comunes de tal forma que puedan ser utilizados por otros sistemas

1 Manipulacioacuten de la Informacioacuten

La manipulacioacuten de la informacioacuten incluye operaciones de extraccioacuten y edicioacuten Asiacute mismo provee los mecanismos para la comunicacioacuten entre los datos fiacutesicos (extraiacutedos por los moacutedulos de almacenamiento y utilizacioacuten por los moacutedulos de anaacutelisis)

2 Extraccioacuten de la informacioacuten

Las formas de extraer o recuperar informacioacuten de los SIG son muy variadas y pueden llegar a ser muy complejas Las formas baacutesicas para extraer la informacioacuten son

1 Extraccioacuten mediante especificacioacuten geomeacutetrica

Consiste en extraer informacioacuten del SIG mediante la especificacioacuten de un dominio espacial definido por un punto una liacutenea o una aacuterea deseada Por ejemplo seleccionar por medio del apuntador graacutefico un riacuteo en un mapa una tuberiacutea en un plano

2 Extraccioacuten mediante condicioacuten geomeacutetrica

Extraer por medio de un dominio espacial y una condicioacuten geograacutefica entidades graacuteficas Por ejemplo las poblaciones que se encuentren en un radio de 5 Km al rededor de una bocatoma

3 Extraccioacuten mediante especificacioacuten descriptiva

Extraccioacuten de las entidades espaciales que satisfagan una condicioacuten descriptiva determinada Por ejemplo todos los predios que tengan el mismo duentildeo

4 Extraccioacuten mediante condicioacuten descriptiva o loacutegica

Extraccioacuten de entidades espaciales que cumplan la condicioacuten descriptiva y una expresioacuten loacutegica cualquiera relacionada con uno algunos de sus atributos espaciales asociados Por ejemplo todos los predios que pertenezcan al mismo duentildeo con aacutereas superiores a 500 hectaacutereas y periacutemetro superior a 10000 metros

3 Edicioacuten de la Informacioacuten

Permite la modificacioacuten y actualizacioacuten de la informacioacuten Las funciones de edicioacuten son particulares de cada programa SIG Las funciones deben incluir

Mecanismos para la edicioacuten de entidades graacuteficas (cambio de color posicioacuten escala dibujo de nuevas entidades graacuteficas entre otros)

Mecanismos para la edicioacuten de datos descriptivos (modificacioacuten de atributos cambios en la estructura de archivos actualizacioacuten de datos generacioacuten de nuevos datos entre otros)

1 Anaacutelisis y modelamiento de la Informacioacuten

Permite realizar las operaciones analiacuteticas necesarias para producir nueva informacioacuten con base en la existente con el fin de dar solucioacuten a un problema especiacutefico

Las operaciones de anaacutelisis y modelamiento se pueden clasificar en

1 Generalizacioacuten cartograacutefica

Capacidad de generalizar caracteriacutesticas de un mapa o presentacioacuten cartograacutefica con el fin de hacer el modelo final menos complejo

2 Anaacutelisis espaciales

Incluye las funciones que realicen caacutelculos sobre las entidades graacuteficas Va desde operaciones sencillas como longitud de una liacutenea periacutemetros aacutereas y voluacutemenes hasta anaacutelisis de redes de conduccioacuten interseccioacuten de poliacutegonos y anaacutelisis de modelos digitales del terreno

Los diferentes tipos de anaacutelisis que un SIG debe realizar son

Contiguumlidad Encontrar aacutereas en una regioacuten determinada

Coincidencia Anaacutelisis de superposicioacuten de puntos liacuteneas poliacutegonos y aacutereas

Conectividad Anaacutelisis sobre entidades graacuteficas que representen redes de conduccioacuten tales como

Enrutamiento Como se mueve el elemento conducido a lo largo de la red

Radio de accioacuten Alcance del movimiento del elemento dentro de la red

Apareamiento de direcciones Acople de informacioacuten de direcciones a las entidades graacuteficas

Anaacutelisis digital del terreno Anaacutelisis de la informacioacuten de superficie para el modelamiento de fenoacutemenos geograacuteficos continuos Con los modelos digitales de terreno (DTM la representacioacuten de una superficie por medio de coordenadas X Y Z) que son la informacioacuten baacutesica para el anaacutelisis de superficies

Operacioacuten sobre mapas Uso de expresiones loacutegicas y matemaacuteticas para el anaacutelisis y modelamiento de atributos geograacuteficos Estas operaciones son soportadas de acuerdo con el formato de los datos (raster o vectorial)

Geometriacutea de coordenadas Operaciones geomeacutetricas para el manejo de coordenadas terrestres por medio de operadores loacutegicos y aritmeacuteticos Algunas de esas operaciones son proyecciones terrestres de los mapas transformaciones geomeacutetricas (rotacioacuten traslacioacuten cambios de escala) precisioacuten de coordenadas correccioacuten de errores

1 Salida y representacioacuten de la informacioacuten

La salida de informacioacuten de un SIG puede ser de tipo textual o de tipo graacutefico Ambos tipos de informacioacuten pueden ser presentados en forma digital o analoacutegica

La representacioacuten digital se utiliza cuando dicha informacioacuten o en general a otro medio sistematizado El medio analoacutegico es el que se presenta al usuario como respuesta a un interrogante del mismo La informacioacuten textual analoacutegica consiste normalmente en un conjunto de tablas que representan la informacioacuten almacenada en la base de datos o representan el resultado de alguacuten tipo de anaacutelisis efectuado sobre eacutesta La informacioacuten analoacutegica graacutefica consiste en mapas graacuteficos o diagramas Ambos tipos de informacioacuten pueden ser presentados en una pantalla o impresos en el papel

El sistema debe proveer la capacidad de complementar la informacioacuten graacutefica antes de su presentacioacuten definitiva por medio de una simbologiacutea adecuada y manejar la posibilidad de adicionar elementos geomeacutetricos que permitan una calidad y una visualizacioacuten faacuteciles de entender por el usuario

Page 2: SISTEMAS DE INFROAMCION GEOGRAFICA

11 iquestQUEacute ES DESPLEGAR DATOS EN UN SIG

1111 Localizar e identificar elementos geograacuteficos

1112 Especificar condiciones

1113 Hacer anaacutelisis espaciales

12 iquestCUALES SON LAS APLICACIONES DE LOS SISTEMAS DE INFORMACIOacuteN GEOGRAacuteFICA

13 CAPTURA DE LA INFORMACIOacuteN

131 Formato RASTER

132 Formato VECTORIAL

14 EL MANEJO DE LA INFORMACION

141 Modelos de disentildeo de un sig

1411 Modelo conceptual

1412 Modelo loacutegico

1413 Modelo fiacutesico

142 Almacenamiento de la Informacioacuten

143 Manipulacioacuten de la Informacioacuten

144 Extraccioacuten de la informacioacuten

1441 Extraccioacuten mediante especificacioacuten geomeacutetrica

1442 Extraccioacuten mediante condicioacuten geomeacutetrica

1443 Extraccioacuten mediante especificacioacuten descriptiva

1444 Extraccioacuten mediante condicioacuten descriptiva o loacutegica

145 Edicioacuten de la Informacioacuten

146 Anaacutelisis y modelamiento de la Informacioacuten

1461 Generalizacioacuten cartograacutefica

1462 Anaacutelisis espaciales

147 Salida y representacioacuten de la informacioacuten

1 ASPECTOS GENERALES

Un Sistema de Informacioacuten geograacutefico (SIG) particulariza un conjunto de procedimientos sobre una base de datos no graacutefica o descriptiva de objetos del mundo real que tienen una representacioacuten graacutefica y que son susceptibles de alguacuten tipo de medicioacuten respecto a su tamantildeo y dimensioacuten relativa a la superficie de la tierra A parte de la especificacioacuten no graacutefica el SIG cuenta tambieacuten con una base de datos graacutefica con informacioacuten georeferenciada o de tipo espacial y de alguna forma ligada a la base de datos descriptiva La informacioacuten es considerada geograacutefica si es mesurable y tiene localizacioacuten

En un SIG se usan herramientas de gran capacidad de procesamiento graacutefico y alfanumeacuterico estas herramientas van dotadas de procedimientos y aplicaciones para captura almacenamiento anaacutelisis y visualizacioacuten de la informacioacuten georefenciada

La mayor utilidad de un sistema de informacioacuten geograacutefico esta iacutentimamente relacionada con la capacidad que posee eacuteste de construir modelos o representaciones del mundo real a partir de las bases de datos digitales esto se logra aplicando una serie de procedimientos especiacuteficos que generan auacuten maacutes informacioacuten para el anaacutelisis

La construccioacuten de modelos o modelos de simulacioacuten como se llaman se convierte en una valiosa herramienta para analizar fenoacutemenos que tengan relacioacuten con tendencias y asiacute poder lograr establecer los diferentes factores influyentes

1 Historia

La distribucioacuten espacial es inherente tanto a los fenoacutemenos propios de la corteza terrestre como a los fenoacutemenos artificiales y naturales que sobre ella ocurren Todas las sociedades que han gozado de un grado de civilizacioacuten han organizado de alguna manera la informacioacuten espacial

Los fenicios fueron navegantes exploradores y estrategas militares que recopilaron informacioacuten en un formato pictoacuterico y desarrollaron una cartografiacutea primitiva que permitioacute la expansioacuten y mezcla de razas y culturas

Los griegos adquirieron un desarrollo poliacutetico cultural y matemaacutetico refinaron las teacutecnicas de abstraccioacuten con sus descubrimientos geomeacutetricos y aportaron elementos para completar la cartografiacutea utilizando medicioacuten de distancias con un modelo matemaacutetico (a

2 + b

2 = c

2 Pitaacutegoras ecuacioacuten del ciacuterculo)

Enmarcados dentro de un haacutebitat insular se convirtieron en navegantes e hicieron observaciones astronoacutemicas para medir distancias sobre la superficie de la tierra La informacioacuten de eacuteste tipo se guardoacute en mapas

Los romanos imitaron a los griegos y desarrollaron el Imperio utilizando frecuentemente el banco de datos previamente adquirido y ahora heredado La logiacutestica de infraestructura permitioacute un alto grado de organizacioacuten poliacutetica y econoacutemica soportada principalmente por el manejo centralizado de recursos de informacioacuten

Se puede decir que las invasiones baacuterbaras disminuyeron el ritmo de desarrollo de civilizacioacuten en el continente europeo durante la edad media y soacutelo hacia el siglo XVIII los estados reconocieron la importancia de organizar y sistematizar de alguna manera la informacioacuten espacial

Se crearon organismos comisionados exclusivamente para ejecutar la recopilacioacuten de informacioacuten y producir mapas topograacuteficos al nivel de paiacuteses enteros organismos que han subsistido hasta el diacutea de hoy

En el siglo XIX con su avance tecnoloacutegico basado en el conocimiento cientiacutefico de la tierra se produjo grandes voluacutemenes de informacioacuten geomorfoloacutegica que se debiacutea cartografiar La orientacioacuten espacial de la informacioacuten se conservoacute con la superposicioacuten de mapas temaacuteticos especializados sobre un mapa topograacutefico base

Recientemente la fotografiacutea aeacuterea y particularmente la imaacutegenes de sateacutelite han permitido la observacioacuten perioacutedica de los fenoacutemenos sobre la superficie de la corteza terrestre La informacioacuten producida por este tipo de sensores ha exigido el desarrollo de herramientas para lograr una representacioacuten cartograacutefica de este tipo de informacioacuten

El medio en el cual se desarrollaron estas herramientas tecnoloacutegicas correspondioacute a las ciencias de teledeteccioacuten anaacutelisis de imaacutegenes reconocimiento de patrones y procesamiento digital de informacioacuten en general estudiadas por fiacutesicos matemaacuteticos y cientiacuteficos expertos en procesamiento espacial Obviamente eacutestos teniacutean un concepto diferente al de los cartoacutegrafos con respecto a la representacioacuten visual de la informacioacuten

Con el transcurso del tiempo se ha logrado desarrollar un trabajo multidisciplinario y es por eacutesta razoacuten que ha sido posible pensar en utilizar la herramienta conocida como Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica SIG (GIS)

2 Desarrollo de los SIG

En el antildeo 1962 en Canadaacute se disentildeoacute el primer sistema formal de informacioacuten geograacutefica para el mundo de recursos naturales a escala mundial En el Reino Unido se empezoacute a trabajar en la unidad de cartografiacutea experimental No fue hasta la eacutepoca de los 80rsquos cuando surgioacute la comercializacioacuten de los SIG

Durante los antildeos 60rsquos y 70rsquos se empezoacute a aplicar la tecnologiacutea del computador digital al desarrollo de tecnologiacutea automatizada Excluyendo cambios estructurales en el manejo de la informacioacuten la mayoriacutea de programas estuvieron dirigidos hacia la automatizacioacuten del trabajo cartograacutefico algunos pocos exploraron nuevos meacutetodos para el manejo de informacioacuten espacial y se siguieron baacutesicamente dos tendencias

Produccioacuten automaacutetica de dibujos con un alto nivel de calidad pictoacuterica

Produccioacuten de informacioacuten basada en el anaacutelisis espacial pero con el costo de una baja calidad graacutefica

La produccioacuten automaacutetica de dibujo se basoacute en la tecnologiacutea de disentildeo asistido por computador (CAD) El CAD se utilizoacute en la cartografiacutea para aumentar la productividad en la generacioacuten y actualizacioacuten de mapas El modelo de base de datos de CAD maneja la informacioacuten espacial como dibujos electroacutenicos compuestos por entidades graacuteficas organizadas en planos de visualizacioacuten o capas Cada capa contiene la informacioacuten de los puntos en la pantalla (o pixeles) que debe encender para la representacioacuten por pantalla Estos conjuntos de puntos organizados por planos de visualizacioacuten se guardan en un formato vectorial

Las bases de datos incluyen funciones graacuteficas primitivas que se emplean para construir nuevos conjuntos de puntos o liacuteneas en nuevas capas y definir un siacutembolo imaginado por el usuario Por ejemplo una capa que contenga una liacutenea vertical se puede sumar loacutegicamente a una capa que contenga un aacuterea circular para generar el siacutembolo de un palo de golf o una nota musical definido en una nueva capa que se puede llamar hierro 4 o negrilla

Posteriormente a la simbologiacutea se le adicionoacute una variable inteligente al incorporar el texto

El desarrollo de la tecnologiacutea CAD se aplicoacute para la manipulacioacuten de mapas y dibujos y para la optimizacioacuten del manejo gerencial de informacioacuten cartograacutefica De alliacute se desarrolloacute la tecnologiacutea AMFM (Automated Mapping Facilities Management)

El desarrollo paralelo de las disciplinas que incluyen la captura el anaacutelisis y la presentacioacuten de datos en un contexto de aacutereas afines como catastro cartografiacutea topografiacutea ingenieriacutea civil geografiacutea planeacioacuten urbana y rural servicios puacuteblicos entre otros ha implicado duplicidad de esfuerzos Hoy en diacutea se ha logrado reunir el trabajo en el aacuterea de sistemas de informacioacuten geograacutefica multipropoacutesito en la medida en que se superan los problemas teacutecnicos y conceptuales inherentes al proceso

En los antildeos ochenta se vio la expansioacuten del uso de los SIG facilitado por la comercializacioacuten simultaacutenea de un gran nuacutemero de herramientas de dibujo y disentildeo asistido por ordenador (con siglas en ingles CAD y CADD) asiacute como la generalizacioacuten del uso de microordenadores y estaciones de trabajo en la industria y la aparicioacuten y consolidacioacuten de las Bases de Datos relacionales junto a las primeras modelizaciones de las relaciones espaciales o topologiacutea En este sentido la aparicioacuten de productos como ARC-INFO en el aacutembito del SIG o IGDS en el aacutembito del CAD fue determinante para lanzar un nuevo mercado con una rapidiacutesima expansioacuten La aparicioacuten de la Orientacioacuten a Objetos (OO) en los SIG (como el Tigris de Intergraph) inicialmente aplicado en el aacutembito militar (Defense Map Agency - DMA) (OO) permite nuevas concepciones de los SIG donde se integra todo lo referido a cada entidad (pe una parcela) (simbologiacutea geometriacutea topologiacutea atribucioacuten) Pronto los SIG se comienzan a utilizar en cualquier disciplina que necesite la combinacioacuten de planos cartograacuteficos y bases de datos como Ingenieriacutea Civil disentildeo de carreteras presas y embalses Estudios medioambientales Estudios socioeconoacutemicos y demograacuteficos Planificacioacuten de liacuteneas de comunicacioacuten Ordenacioacuten del territorio Estudios geoloacutegicos y geofiacutesicos Prospeccioacuten y explotacioacuten de minas entre otros Los antildeos noventa se caracterizan por la madurez en el uso de estas tecnologiacuteas en los aacutembitos tradicionales mencionados y por su expansioacuten a nuevos campos (SIG en los negocios) propiciada por la generalizacioacuten en el uso de los ordenadores de gran potencia y sin embargo muy asequibles la enorme expansioacuten de las comunicaciones y en especial de Internet y el World Wide Web la aparicioacuten de los sistemas distribuidos (DCOM CORBA) y la fuerte tendencia a la unificacioacuten de formatos de intercambio de datos geograacuteficos propician la aparicioacuten de una oferta proveedora (Open Gis) que suministra datos a un enorme mercado de usuario final El incremento de la popularidad de las tendencias de programacioacuten distribuida y la expansioacuten y beneficios de la maacutequina virtual de Java permiten la creacioacuten de nuevas formas de programacioacuten de sistemas distribuidos de esta manera aparecen los agentes moacuteviles que tratan de solucionar el traacutefico excesivo que hoy en diacutea se encuentra en Internet Los agentes moacuteviles utilizan la invocacioacuten de meacutetodos remotos y la serializacioacuten de objetos de Java para lograr transportar la computacioacuten y los datos Nace aquiacute un nuevo

paradigma para el acceso a consultas y recopilacioacuten de datos en los sistemas de informacioacuten geograacutefica cuyos mayores beneficios se esperan obtener en los siguientes antildeos

El Mapa del Futuro es una Imagen Inteligente A partir de 1998 se empezaron a colocar en distintas oacuterbitas una serie de familias de sateacutelites que traeraacuten a los computadores personales antes del antildeo 2003 fotografiacuteas digitales de la superficie de la tierra con resoluciones que oscilaraacuten entre 10 metros y 50 centiacutemetros Empresas como SPOT OrbImage EarthWatch Space Imaging y SPIN-2 han iniciado la creacioacuten de uno de los mecanismos que seraacute responsable de la habilitacioacuten espacial de la tecnologiacutea informaacutetica Curiosamente eacuteste Boom de los sateacutelites de comunicaciones estaacute empujando la capacidad de ancho de banda para enviar y recibir datos hasta el punto de que en este momento la capacidad solo concebida para fibra oacuteptica de T1 y T3 se estaacute alcanzando de manera inalaacutembrica Por otro lado la frecuencia de visita de estos sateacutelites permitiraacuten ver cualquier parte del mundo casi cada hora

Las imaacutegenes pancromaacuteticas multiespectrales hiperespectrales radar infrarrojas teacutermicas crearaacuten un mundo virtual digital a nuestro alcance Este nuevo mundo cambiaraacute radicalmente la percepcioacuten que tenemos sobre nuestro planeta

1 Diferencias entre SIG y CAD

Los sistemas CAD se basan en la computacioacuten graacutefica que se concentra en la representacioacuten y el manejo de informacioacuten visual (liacuteneas y puntos) Los SIG requieren de un buen nivel de computacioacuten graacutefica pero un paquete exclusivo para manejo graacutefico no es suficiente para ejecutar las tareas que requiere un SIG y no necesariamente un paquete graacutefico constituye una buena base para desarrollar un SIG

El manejo de la informacioacuten espacial requiere una estructura diferente de la base de datos mayor volumen de almacenamiento y tecnologiacutea de soporte loacutegico (software) que supere las capacidades funcionales graacuteficas ofrecidas por las soluciones CAD

Los SIG y los CAD tienen mucho en comuacuten dado que ambos manejan los contextos de referencia espacial y topologiacutea Las diferencias consisten en el volumen y la diversidad de informacioacuten y la naturaleza especializada de los meacutetodos de anaacutelisis presentes en un SIG Estas diferencias pueden ser tan grandes que un sistema eficiente para CAD puede no ser el apropiado para un SIG y viceversa

1 iquestQUEacute ES UN SIG

Es un sistema de hardware software y procedimientos disentildeados para soportar la captura administracioacuten manipulacioacuten anaacutelisis modelamiento y graficacioacuten de datos u objetos referenciados espacialmente para resolver problemas complejos de planeacioacuten y administracioacuten Una definicioacuten mas sencilla es Un sistema de computador capaz de mantener y usar datos con localizaciones exactas en una superficie terrestre

Un sistema de informacioacuten geograacutefica es una herramienta de anaacutelisis de informacioacuten La informacioacuten debe tener una referencia espacial y debe conservar una inteligencia propia sobre la topologiacutea y representacioacuten

En general un SIG debe tener la capacidad de dar respuesta a las siguientes preguntas

iquestDoacutende estaacute el objeto A

iquestDoacutende estaacute A con relacioacuten a B

iquestCuantas ocurrencias del tipo A hay en una distancia D de B

iquestCuaacutel es el valor que toma la funcioacuten Z en la posicioacuten X

iquestCuaacutel es la dimensioacuten de B (Frecuencia periacutemetro aacuterea volumen)

iquestCuaacutel es el resultado de la interseccioacuten de diferentes tipos de informacioacuten

iquestCuaacutel es el camino mas corto (menor resistencia o menor costo) sobre el terreno desde un punto (X1 Y1) a lo largo de un corredor P hasta un punto (X2 Y2)

iquestQueacute hay en el punto (X Y)

iquestQueacute objetos estaacuten proacuteximos a aquellos objetos que tienen una combinacioacuten de caracteriacutesticas

iquestCuaacutel es el resultado de clasificar los siguientes conjuntos de informacioacuten espacial

Utilizando el modelo definido del mundo real simule el efecto del proceso P en un tiempo T dado un escenario S

1 iquestCUAacuteLES SON LOS COMPONENTES DE UN SIG

1 Equipos (Hardware)

Es donde opera el SIG Hoy por hoy programas de SIG se pueden ejecutar en un amplio rango de equipos desde servidores hasta computadores personales usados en red o trabajando en modo desconectado

2 Programas (Software)

Los programas de SIG proveen las funciones y las herramientas necesarias para almacenar analizar y desplegar la informacioacuten geograacutefica Los principales componentes de los programas son

Herramientas para la entrada y manipulacioacuten de la informacioacuten geograacutefica

Un sistema de manejador de base de datos (DBMS)

Herramientas que permitan buacutesquedas geograacuteficas anaacutelisis y visualizacioacuten

Interface graacutefica para el usuario (GUI) para acceder faacutecilmente a las herramientas

1 Datos

Probablemente la parte maacutes importante de un sistema de informacioacuten geograacutefico son sus datos Los datos geograacuteficos y tabulares pueden ser adquiridos por quien implementa el sistema de informacioacuten asiacute como por terceros que ya los tienen disponibles El sistema de informacioacuten geograacutefico integra los datos espaciales con otros recursos de datos y puede incluso utilizar los manejadores de base de datos maacutes comunes para manejar la informacioacuten geograacutefica

2 Recurso humano

La tecnologiacutea de los SIG estaacute limitada si no se cuenta con el personal que opera desarrolla y administra el sistema Y que establece planes para aplicarlo en problemas del mundo real

3 Procedimientos

Un SIG operaraacute acorde con un plan bien disentildeado y con unas reglas claras del negocio que son los modelos y las praacutecticas operativas caracteriacutesticas de cada organizacioacuten

1 iquestCUALES SON LAS FUNCIONES DE LOS COMPONENTES DE UN SIG

Dentro de las funciones baacutesicas de un sistema de informacioacuten podemos describir la captura de la informacioacuten esta se logra mediante procesos de digitalizacioacuten procesamiento de imaacutegenes de sateacutelite fotografiacuteas videos procesos aerofotogrameacutetricos entre otros

Otra funcioacuten baacutesica de procesamiento de un SIG hace referencia a la parte del anaacutelisis que se puede realizar con los datos graacuteficos y no graacuteficos se puede especificar la funcioacuten de contiguumlidad de objetos sobre una aacuterea determinada del mismo modo se puede especificar la funcioacuten de coincidencia que se refiere a la superposicioacuten de objetos dispuestos sobre un mapa

La manera como se agrupan los diversos elementos constitutivos de un SIG quedan determinados por una serie de caracteriacutesticas comunes a varios tipos de objetos en el

modelo estas agrupaciones son dinaacutemicas y generalmente obedecen a condiciones y necesidades bien especificas de los usuarios

La definicioacuten formal del concepto categoriacutea o cobertura queda determinado como una unidad baacutesica de agrupacioacuten de varios mapas que comparten algunas caracteriacutesticas comunes en forma de temas relacionados con los objetos contenidos en los mapas Sobre un mapa se definen objetos (tienen una dimensioacuten y localizacioacuten respecto a la superficie de la tierra) estos poseen atributos y eacutestos uacuteltimos pueden ser de tipo graacutefico o de tipo alfanumeacuterico

A un conjunto de mapas relacionados se le denomina entonces categoriacutea a un conjunto de categoriacuteas se les denomina un tema y al conjunto de temas dispuesto sobre una aacuterea especiacutefica de estudio se agrupa en forma de iacutendices temaacuteticos o geoindice del proyecto SIG De tal suerte que la arquitectura jeraacuterquica de un proyecto queda expuesta por el concepto de iacutendice categoriacutea objetos y atributos

Para ilustrar lo anterior con un ejemplo puede decirse que el iacutendice para el Valle de Aburraacute lo representa la rejilla de escala 12000 esto da como resultado 270 planchas desde el Municipio de Caldas hasta el Municipio de Barbosa

Las categoriacuteas definidas pueden ser los puntos de control el modelo de formacioacuten y conservacioacuten catastral la categoriacutea transporte las coberturas vegetales la hidrologiacutea el relieve y aacutereas en general

Los objetos para la categoriacutea puntos de control son el punto geodeacutesico el punto de nivelacioacuten el punto estereoscoacutepico entre otros Para ilustrar con otro ejemplo los objetos para la categoriacutea catastro son Zona urbana Sector Urbano Manzana Edificacioacuten Parque Sitio de intereacutes entre otros

Los atributos para el objeto zona urbana son El coacutedigo de identificacioacuten del departamento coacutedigo del municipio coacutedigo de la zona urbana entre otros Ahora bien la representacioacuten graacutefica del objeto zona urbana son tramos de liacutenea continua separados por triaacutengulos para delimitar la zona propiamente dicha

2 iquestQUEacute HACE UN SIG CON LA INFORMACIOacuteN

1 Representacioacuten de la informacioacuten

La representacioacuten primaria de los datos en un SIG estaacute basada en algunos tipos de objetos universales que se refieren al punto liacutenea y aacuterea Los elementos puntuales son todos aquellos objetos relativamente pequentildeos respecto a su entorno maacutes inmediatamente proacuteximo se representan mediante liacuteneas de longitud cero Por ejemplo elementos puntuales pueden ser un poste de la red de energiacutea o un sumidero de la red de alcantarillado

Aquiacute vale la pena hacer la siguiente aclaracioacuten respecto a la determinacioacuten de los elementos puntuales en un mapa que incluya los detalles maacutes relevante del de un objeto particular eacuteste puede figurar como un elemento de tipo aacuterea en cambio en otro mapa que no incluya detalles asociados del objeto puede aparecer como un objeto puntual

Los objetos lineales se representan por una sucesioacuten de puntos donde el ancho del elemento lineal es despreciable respecto a la magnitud de su longitud con este tipo de objetos se modelan y definen las carreteras las liacuteneas de transmisioacuten de energiacutea los riacuteos las tuberiacuteas del acueducto entre otros

Los objetos de tipo aacuterea se representan en un SIG de acuerdo con un conjunto de liacuteneas y puntos cerrados para formar una zona perfectamente definida a la que se le puede aplicar el concepto de periacutemetro y longitud Con este tipo se modelan las superficies tales como mapas de bosques sectores socioeconoacutemicos de una poblacioacuten un embalse de generacioacuten entre otros

2 Estructura de la representacioacuten

La manera como se agrupan los diversos elementos constitutivos de un SIG quedan determinados por una serie de caracteriacutesticas comunes a varios tipos de objetos en el modelo estas agrupaciones son dinaacutemicas y generalmente obedecen a las condiciones y necesidades bien especiacuteficas de los usuarios

3 iquestCUAacuteL ES LA INFORMACIOacuteN QUE SE MANEJA EN UN SIG

Se parte de la idea que un SIG es un conjunto de procedimientos usados para almacenar y manipular datos geograacuteficamente referenciados es decir objetos con una ubicacioacuten definida sobre la superficie terrestre bajo un sistema convencional de coordenadas

Se dice que un objeto en un SIG es cualquier elemento relativo a la superficie terrestre que tiene tamantildeo es decir que presenta una dimensioacuten fiacutesica (alto - ancho - largo) y una localizacioacuten espacial o una posicioacuten medible en el espacio relativo a la superficie terrestre

A todo objeto se asocian unos atributos que pueden ser

Graacuteficos

No graacuteficos o alfanumeacutericos

1 Atributos graacuteficos

Son las representaciones de los objetos geograacuteficos asociados con ubicaciones especiacuteficas en el mundo real La representacioacuten de los objetos se hace por medio de puntos liacuteneas o aacutereas

Ejemplos de una red de servicios

Punto un poste de energiacutea

Liacutenea una tuberiacutea

Aacuterea un embalse

1 Atributos no graacuteficos

Tambieacuten llamados atributos alfanumeacutericos Corresponden a las descripciones cualificaciones o caracteriacutesticas que nombran y determinan los objetos o elementos geograacuteficos En el siguiente graacutefico se observan los atributos graacuteficos y no graacuteficos que se encuentran asociados a los objetos representados

En un SIG los atributos graacuteficos y no graacuteficos se tienen que relacionar y esto se logra mediante un atributo de unioacuten

1 iquestCOacuteMO SE AGRUPA LA INFORMACIOacuteN DE LOS OBJETOS EN UN SIG

Los objetos se agrupan de acuerdo con caracteriacutesticas comunes y forman categoriacuteas o coberturas Las agrupaciones son dinaacutemicas y se establecen para responder a las necesidades especiacuteficas del usuario La categoriacutea o cobertura se define como una unidad baacutesica de almacenamiento Es una versioacuten digital de un sencillo mapa temaacutetico en el sentido de contener informacioacuten solamente sobre algunos de los objetos Predio lotes viacuteas marcas de terreno hidrografiacutea curvas de nivel En una categoriacutea se presentan tanto los atributos graacuteficos como los no graacuteficos

Una categoriacutea queda representada en el sistema por el conjunto de archivos o mapas que le pertenecen

1 Relaciones entre objetos

Se sabe que un objeto al interior de una categoriacutea posee por lo menos dos componentes uno graacutefico y otro no graacutefico A un objeto graacutefico se le define a traveacutes del software un nuacutemero clave de identificacioacuten del mismo modo a la componente alfanumeacuterica tambieacuten se le define el mismo identificador de tal forma que al interior del sistema se establece una relacioacuten entre los dos componentes Ademaacutes de la integridad de entidad definida anteriormente se definen otros tipos de relaciones por ejemplo la relacioacuten posicional dice donde estaacute el elemento respecto al sistema de coordenadas establecido La relacioacuten topoloacutegica dice sencillamente la relacioacuten del elemento con otros elementos de su entorno geograacutefico proacuteximo

2 iquestCOacuteMO SE ENCADENAN LOS OBJETOS Y ATRIBUTOS EN UNA CATEGORIacuteA

A cada objeto contenido en una categoriacutea se le asigna un uacutenico nuacutemero identificador Cada objeto estaacute caracterizado por una localizacioacuten uacutenica (atributos graacuteficos con relacioacuten a unas coordenadas geograacuteficas) y por un conjunto de descripciones (atributos no graacuteficos) El modelo de datos permite relacionar y ligar atributos graacuteficos y no graacuteficos Las relaciones se establecen tanto desde el punto de vista posicional como topoloacutegico

Los datos posicionales dicen donde estaacute el elemento y los datos topoloacutegicos informan sobre la ubicacioacuten del elemento con relacioacuten a los otros elementos Los atributos no graacuteficos dicen queacute es y coacutemo es el objeto El nuacutemero identificador que es uacutenico para cada objeto de la categoriacutea es almacenado tanto en el archivo o mapa de objetos como en la tabla de atributos lo cual garantiza una correspondencia estricta entre los atributos graacuteficos y no graacuteficos

1 Sistema de coordenadas

Un sistema de coordenadas geograacuteficas es un sistema de referencia usado para localizar y medir elementos geograacuteficos Para representar el mundo real se utiliza un sistema de coordenadas en el cual la localizacioacuten de un elemento esta dado por las magnitudes de latitud y longitud en unidades de grados minutos y segundos

La longitud varia de 0 a 180 grados en el hemisferio Este y de 0 a -180 grados en el hemisferio Oeste de acuerdo con las liacuteneas imaginarias denominadas meridianos

La latitud varia de 0 a 90 grados en el hemisferio norte y de 0 a -90 grados en el hemisferio sur de acuerdo con las liacuteneas imaginarias denominadas paralelos o liacuteneas ecuatoriales El origen de este sistema de coordenadas queda determinado en el punto donde se encuentran la liacutenea ecuatorial y el meridiano de Greenwich

Las coordenadas cartesianas son generalmente usadas para representar una superficie plana Los puntos se representan en teacuterminos de las distancias que separan a dicho punto de los ejes de coordenadas

En un SIG a traveacutes del iacutendice es posible ver las categoriacuteas por estas categoriacuteas se accede a los objetos y por los objetos se tiene acceso a los atributos graacuteficos y no graacuteficos que se almacenan en la base de datos geograacutefica Los archivos o mapas que conforman una categoriacutea se pueden cargar por cada usuario para atender sus necesidades De igual manera puede hacer operaciones con objetos que pertenezcan a la misma categoriacutea o a categoriacuteas diferentes Estas operaciones pueden ser de tipo espacial (unioacuten interseccioacuten) o racionales (Continuidad vecindad proximidad)

2 Proyecciones

La superficie de referencia maacutes comuacutenmente usada para la descripcioacuten de localizaciones geograacuteficas es una superficie esfeacuterica Esto es vaacutelido auacuten sabiendo que la figura de la tierra se puede modelar maacutes como un elipsoide que como una esfera Se sabe sin embargo que para la generacioacuten de una base de datos que permita la representacioacuten de elementos correctamente georeferenciados y en unidades de medida comunes como metros o kiloacutemetros debe ser construida una representacioacuten plana

Toda proyeccioacuten lleva consigo la distorsioacuten de una o varias de las propiedades espaciales ya mencionadas El meacutetodo usado para la proyeccioacuten seraacute el que en definitiva nos permita decidir cuales propiedades espaciales sean conservadas y cuales distorsionadas Proyecciones especiacuteficas eliminan o minimizan la distorsioacuten de propiedades espaciales particulares Las superficies de proyeccioacuten maacutes comunes son los planos los cilindros y los conos seguacuten el caso se exige la proyeccioacuten azimutal ciliacutendrica y coacutenica respectivamente

Las propiedades especiales de forma aacuterea distancia y direccioacuten son conservadas o distorsionadas dependiendo no solo de la superficie de proyeccioacuten sino tambieacuten de otros paraacutemetros Puesto que cada tipo de proyeccioacuten requiere de una forma diferente de transformacioacuten matemaacutetica para la conversioacuten geomeacutetrica cada meacutetodo debe producir distintas coordenadas para un punto dado Por ejemplo Transformacioacuten de mercator transformacioacuten estereograacutefica

3 iquestQUEacute ES UNA BASE DE DATOS GEOGRAacuteFICA

La esencia de un SIG estaacute constituida por una base de datos geograacutefica Esta es una coleccioacuten de datos acerca de objetos localizados en una determinada aacuterea de intereacutes en la superficie de la tierra organizados en una forma tal que puede servir eficientemente a una o varias aplicaciones Una base de datos geograacutefica requiere de un conjunto de procedimientos que permitan hacer un mantenimiento de ella tanto desde el punto de vista de su documentacioacuten como de su administracioacuten La eficiencia estaacute determinada por los diferentes tipos de datos almacenados en diferentes estructuras El viacutenculo entre las diferentes estructuras se obtiene mediante el campo clave que contiene el nuacutemero identificador de los elementos Tal nuacutemero identificador aparece tanto en los atributos graacuteficos como en los no graacuteficos Los atributos no graacuteficos son guardados en tablas y manipulados por medio de un sistema manejador de bases de datos

Los atributos graacuteficos son guardados en archivos y manejados por el software de un sistema SIG Los objetos geograacuteficos son organizados por temas de informacioacuten o capas de informacioacuten llamadas tambieacuten niveles Aunque los puntos liacuteneas y poliacutegonos pueden ser almacenados en niveles separados lo que permite la agrupacioacuten de la informacioacuten en temas son los atributos no graacuteficos Los elementos simplemente son agrupados por lo que ellos representan Asiacute por ejemplo en una categoriacutea dada riacuteos y carreteras aun siendo ambos objetos liacutenea estaacuten almacenados en distintos niveles por cuanto sus atributos son diferentes

Los formatos estaacutendar para un archivo de disentildeo son el formato celular o RASTER y el formato tipo VECTOR en el primero de ellos se define una grilla o una malla de rectaacutengulos o cuadrados a los que se les denomina ceacutelulas o retiacuteculas cada retiacutecula posee informacioacuten alfanumeacuterica asociada que representa las caracteriacutesticas de la zona o superficie geograacutefica que cubre como ejemplos de este formato se pueden citar la salida de un proceso de fotografiacutea satelital la fotografiacutea aeacuterea es otro buen ejemplo

De otro lado el formato vectorial representa la informacioacuten por medio de pares ordenados de coordenadas este ordenamiento da lugar a las entidades universales con las que se representan los objetos graacuteficos asiacute un punto se representa mediante un par de coordenadas una liacutenea con dos pares de coordenadas un poliacutegono como una serie de liacuteneas y una aacuterea como un poligono cerrado A las diversas entidades universales se les puede asignar atributos y almacenar eacutestos en una base de datos descriptiva o alfanumeacuterica para tales propoacutesitos

4 iquestQUE SE PUEDE HACER CON UN SIG

Un SIG permite resolver una variedad de problemas del mundo real El SIG puede manipularse para resolver los problemas usando varias teacutecnicas de entrada de datos anaacutelisis y resultados

1 Entrada de datos

Digitalizar o escanear

Convertir datos digitales de otros formatos

Adquirir otros datos disponibles

1 Manipulacioacuten y anaacutelisis

Respuestas a preguntas particulares

Soluciones a problemas particulares

1 Salida de datos

Despliegue en pantalla de los datos

Copias duras (planos y mapas) usando una impresora

Listados

Reportes

Se pueden nombrar otras aplicaciones de tipo general dentro de las muchas posibilidades que suministra un SIG

1 iquestQUEacute ES DESPLEGAR DATOS EN UN SIG

Con un SIG se pueden desplegar dos tipos de datos

Datos o atributos graacuteficos

Datos o atributos no graacuteficos

En el despliegue de datos un SIG permite

1 Localizar e identificar elementos geograacuteficos

Con un SIG se puede determinar que existe en un sitio en particular Para ello se deben especificar las condiciones Esto se hace especificando la localizacioacuten de un objeto o regioacuten para la cual se desea informacioacuten

Los meacutetodos comuacutenmente usados son

Sentildealar con el apuntador graacutefico o mouse el objeto o regioacuten

Escribir en el teclado la direccioacuten

Escribir en el teclado las coordenadas

Despueacutes de comandar las condiciones para localizar un objeto o regioacuten se obtienen unas respuestas En esta respuesta se pueden presentar todas o algunas de las caracteriacutesticas del objeto o regioacuten

1 Especificar condiciones

Con esta funcioacuten un SIG puede determinar en doacutende se satisfacen ciertas condiciones

La especificacioacuten de las condiciones se puede hacer por medio de

La seleccioacuten desde unas opciones predefinidas

La escritura de expresiones loacutegicas

El diligenciamiento interactivo en la pantalla

Despueacutes de comandar las condiciones que como usuario requiere se obtiene la respuesta esperada En cada respuesta se puede presentar

Un listado de todos los objetos que reuacutenen la condicioacuten

Los elementos que cumplen la condicioacuten resaltada graacuteficamente

1 Hacer anaacutelisis espaciales

En esta funcioacuten los datos se pueden analizar para obtener

Respuestas a preguntas particulares

Soluciones a problemas particulares

Los anaacutelisis geograacuteficos se hacen mediante la superposicioacuten de las caracteriacutesticas de los elementos de una misma categoriacutea

1 iquestCUALES SON LAS APLICACIONES DE LOS SISTEMAS DE INFORMACIOacuteN GEOGRAacuteFICA

La utilidad principal de un Sistema de Informacioacuten Geograacutefica radica en su capacidad para construir modelos o representaciones del mundo real a partir de las bases de datos digitales y para utilizar esos modelos en la simulacioacuten de los efectos que un proceso de la naturaleza o una accioacuten antroacutepica produce sobre un determinado escenario en una eacutepoca especiacutefica La construccioacuten de modelos constituye un instrumento muy eficaz para analizar las tendencias y determinar los factores que las influyen asiacute como para evaluar las posibles consecuencias de las decisiones de planificacioacuten sobre los recursos existentes en el aacuterea de intereacutes

En el aacutembito municipal pueden desarrollarse aplicaciones que ayuden a resolver un amplio rango de necesidades como por ejemplo

Produccioacuten y actualizacioacuten de la cartografiacutea baacutesica

Administracioacuten de servicios puacuteblicos (acueducto alcantarillado energiacutea teleacutefonos entre otros)

Inventario y avaluacuteo de predios

Atencioacuten de emergencias (incendios terremotos accidentes de traacutensito entre otros

Estratificacioacuten socioeconoacutemica

Regulacioacuten del uso de la tierra

Control ambiental (saneamiento baacutesico ambiental y mejoramiento de las condiciones ambientales educacioacuten ambiental)

Evaluacioacuten de aacutereas de riesgos (prevencioacuten y atencioacuten de desastres)

Localizacioacuten oacuteptima de la infraestructura de equipamiento social (educacioacuten salud deporte y recreacioacuten)

Disentildeo y mantenimiento de la red vial

Formulacioacuten y evaluacioacuten de planes de desarrollo social y econoacutemico

1 CAPTURA DE LA INFORMACIOacuteN

La informacioacuten geograacutefica con la cual se trabaja en los SIG puede encontrarse en dos tipos de presentaciones o formatos Celular o raster y Vectorial

1 Formato RASTER

El formato raster se obtiene cuando se digitaliza un mapa o una fotografiacutea o cuando se obtienen imaacutegenes digitales capturadas por sateacutelites En ambos casos se obtiene un archivo digital de esa informacioacuten

La captura de la informacioacuten en este formato se hace mediante los siguientes medios scanners imaacutegenes de sateacutelite fotografiacutea aeacuterea caacutemaras de video entre otros

2 Formato VECTORIAL

La informacioacuten graacutefica en este tipo de formatos se representa internamente por medio de segmentos orientados de rectas o vectores De este modo un mapa queda reducido a una serie de pares ordenados de coordenadas utilizados para representar puntos liacuteneas y superficies

La captura de la informacioacuten en el formato vectorial se hace por medio de mesas digitalizadoras convertidores de formato raster a formato vectorial sistemas de geoposicionamiento global (GPS) entrada de datos alfanumeacuterica entre otros

2 EL MANEJO DE LA INFORMACION

1 Modelos de disentildeo de un sig

La tecnologiacutea de los SIG en la mayoriacutea de los casos se ha desarrollado sin una profundizacioacuten teoacuterica que sirva de base para su disentildeo e implementacioacuten para sacar el mayor provecho de esta teacutecnica es necesario ahondar en ciertos aspectos teoacutericos y praacutecticos que los especialistas no deben perder de vista partiendo de que no se puede confundir el SIG con digitalizar y teclear datos en el computador

Al iniciar el estudio para disentildear un SIG debe pensarse que se van a manejar objetos que existen en la realidad tienen caracteriacutesticas que los diferencien y guardan ciertas relaciones espaciales que se deben conservar por lo tanto no se puede olvidar en ninguacuten caso que se va a desarrollar en el computador un modelo de objetos y relaciones que se encuentran en el mundo real

Para garantizar que el esquema anterior se pueda obtener se construye una serie de modelos que permitan manipular los objetos tal cual como aparecen en la realidad con esto se convertiraacuten imaacutegenes de fenoacutemenos reales en sentildeales que se manejan en el computador como datos que haraacuten posible analizar los objetos que ellas representan y extraerles informacioacuten

Normalmente se llevan a cabo tres etapas para pasar de la realidad del terreno al nivel de abstraccioacuten que se representa en el computador y se maneja en los SIG y que definen la estructura de los datos de la cual dependeraacuten los procesos y consultas que se efectuaraacuten en la etapa de produccioacuten

REALIDAD

MODELO CONCEPTUAL

MODELO LOGICO

MODELO FISICO

1 Modelo conceptual

Es la conceptualizacioacuten de la realidad por medio de la definicioacuten de objetos de la superficie de la tierra (entidades) con sus relaciones espaciales y caracteriacutesticas (atributos) que se representan en un esquema describiendo esos fenoacutemenos del mundo real Para obtener el modelo conceptual el primer paso es el anaacutelisis de la informacioacuten y los datos que se usan y producen en la empresa que desarrolla el SIG el siguiente paso es la determinacioacuten de las entidades y los atributos con las relaciones que aquellas guardan de acuerdo con el flujo de informacioacuten qn los diferentes procesos que se llevan a cabo en la empresa

Existen diversos meacutetodos para desarrollar tanto el modelo conceptual como los demaacutes modelos por cuanto este es la base para obtenerlos entre ellos tenemos

Entidad asociacioacuten (EA)

Modelo Entidad Relacioacuten (MER)

En los SIG sobre todo si tienen algo de complejidad se debe pensar siempre en el MER que garantiza la organizacioacuten de todas las entidades con sus relaciones en un solo esquema de representacioacuten de las cosas como son en la realidad Con este modelo se obtiene un medio efectivo para mostrar los requerimientos de informacioacuten organizacioacuten y documentacioacuten necesarios para desarrollar el SIG y la clases de datos que se estaraacuten manipulando

1 Modelo loacutegico

Se puede definir como el disentildeo detallado de las bases de datos que contendraacuten la informacioacuten alfa ndash numeacuterica y los niveles de informacioacuten graacutefica que se capturaraacuten con los atributos que describen cada entidad identificadores conectores tipo de dato (numeacuterico o caraacutecter) y su longitud ademaacutes se define la geometriacutea (punto liacutenea o aacuterea) de cada una de ellas

Como se trata de manipular en el sistema los elementos del paisaje se tienen que codificar para poder almacenarlos en el computador y luego manipularlos en forma digital y ademaacutes darles un siacutembolo para su representacioacuten graacutefica en la pantalla o en el papel

Es en esta etapa que se elaboran las estructuras en que se almacenaraacuten todos los datos tomando como base el modelo conceptual desarrollado anteriormente Se trata de hacer una descripcioacuten detallada de las entidades los procesos y anaacutelisis que se llevaraacuten a cabo los productos que se espera obtener y la preparacioacuten de los menuacutes de consulta para los usuarios

En esta parte de disentildeo del SIG se definen los diferentes tipos de anaacutelisis que se estaraacuten llevando a cabo maacutes adelante y las consultas que se vayan a realizar comuacutenmente esto por cuanto de la estructura de las bases de datos (graacuteficas y alfa ndash numeacutericas) dependen los resultados obtenidos al final es por lo anterior que en esta etapa se hace un disentildeo detallado de lo que contendraacute el SIG y de la presentacioacuten que tendraacuten los productos normalmente definiendo los tipos de mapas con sus leyendas contenido temaacutetico y demaacutes reportes o tablas que se espera satisfagan los principales requerimientos de los usuarios y clientes con estos se agilizaraacuten los procesos que envuelvan directamente a los usuarios ya que la mayoriacutea de sus consultas podraacuten ser respondidas inmediatamente mientras las no convencionales tomaraacuten un poco maacutes de tiempo

No todas las posibles consultas estaraacuten resueltas desde este momento por cuanto muchos clientes tienen requerimientos especiacuteficos o particulares que no permiten que todas las preguntas sean montadas de antemano sobretodo en casos como el de catastro en que debido a la gran variedad de informacioacuten y de usuarios y clientes los requerimientos diarios son muy diversos No se trata de desarrollar un SIG cerrado que amarre a la gente a determinadas consultas de lo que se trata es de ganar en eficiencia para satisfacer mejor y maacutes raacutepido a los clientes

Una vez definido el modelo conceptual y el loacutegico se conoce cuales mapas se han de digitalizar y que informacioacuten alfa ndash numeacuterica debe involucrarse

Tanto el modelo conceptual como el loacutegico son independientes de los programas y equipos que se vayan a utilizar y de su correcta concepcioacuten depende el eacutexito del SIG

2 Modelo fiacutesico

Es la implementacioacuten de los anteriores modelos en el programa o software seleccionado y los equipos especiacuteficos en que se vaya a trabajar y por esto se realiza de acuerdo con sus propias especificaciones El modelo fiacutesico determina en que forma se debe almacenar los datos cumpliendo con las restricciones y aprovechando las ventajas del sistema especiacutefico a utilizar

1 Almacenamiento de la Informacioacuten

En esta etapa se administra la informacioacuten geograacutefica y descriptiva contenida en las bases de datos y los elementos en que fiacutesicamente son almacenados

La informacioacuten en un GIS es almacenada en cuatro grandes conjuntos de bases de datos

Bases de datos de imaacutegenes Estas imaacutegenes representan fotograacuteficamente el terreno

Bases de datos complementarios de imaacutegenes Esta base de datos contiene siacutembolos graacuteficos y caracteres alfanumeacutericos georeferenciados al mismo sistema de coordenadas de la imagen real a la que complementan

Bases de datos cartograacuteficos Almacena la informacioacuten de los mapas que representan diferentes clases de informacioacuten de una aacuterea especiacutefica Corresponden a las coberturas o categoriacuteas

Bases de datos de informacioacuten descriptiva Esta base facilita el almacenamiento de datos descriptivos en las formas mas comunes de tal forma que puedan ser utilizados por otros sistemas

1 Manipulacioacuten de la Informacioacuten

La manipulacioacuten de la informacioacuten incluye operaciones de extraccioacuten y edicioacuten Asiacute mismo provee los mecanismos para la comunicacioacuten entre los datos fiacutesicos (extraiacutedos por los moacutedulos de almacenamiento y utilizacioacuten por los moacutedulos de anaacutelisis)

2 Extraccioacuten de la informacioacuten

Las formas de extraer o recuperar informacioacuten de los SIG son muy variadas y pueden llegar a ser muy complejas Las formas baacutesicas para extraer la informacioacuten son

1 Extraccioacuten mediante especificacioacuten geomeacutetrica

Consiste en extraer informacioacuten del SIG mediante la especificacioacuten de un dominio espacial definido por un punto una liacutenea o una aacuterea deseada Por ejemplo seleccionar por medio del apuntador graacutefico un riacuteo en un mapa una tuberiacutea en un plano

2 Extraccioacuten mediante condicioacuten geomeacutetrica

Extraer por medio de un dominio espacial y una condicioacuten geograacutefica entidades graacuteficas Por ejemplo las poblaciones que se encuentren en un radio de 5 Km al rededor de una bocatoma

3 Extraccioacuten mediante especificacioacuten descriptiva

Extraccioacuten de las entidades espaciales que satisfagan una condicioacuten descriptiva determinada Por ejemplo todos los predios que tengan el mismo duentildeo

4 Extraccioacuten mediante condicioacuten descriptiva o loacutegica

Extraccioacuten de entidades espaciales que cumplan la condicioacuten descriptiva y una expresioacuten loacutegica cualquiera relacionada con uno algunos de sus atributos espaciales asociados Por ejemplo todos los predios que pertenezcan al mismo duentildeo con aacutereas superiores a 500 hectaacutereas y periacutemetro superior a 10000 metros

3 Edicioacuten de la Informacioacuten

Permite la modificacioacuten y actualizacioacuten de la informacioacuten Las funciones de edicioacuten son particulares de cada programa SIG Las funciones deben incluir

Mecanismos para la edicioacuten de entidades graacuteficas (cambio de color posicioacuten escala dibujo de nuevas entidades graacuteficas entre otros)

Mecanismos para la edicioacuten de datos descriptivos (modificacioacuten de atributos cambios en la estructura de archivos actualizacioacuten de datos generacioacuten de nuevos datos entre otros)

1 Anaacutelisis y modelamiento de la Informacioacuten

Permite realizar las operaciones analiacuteticas necesarias para producir nueva informacioacuten con base en la existente con el fin de dar solucioacuten a un problema especiacutefico

Las operaciones de anaacutelisis y modelamiento se pueden clasificar en

1 Generalizacioacuten cartograacutefica

Capacidad de generalizar caracteriacutesticas de un mapa o presentacioacuten cartograacutefica con el fin de hacer el modelo final menos complejo

2 Anaacutelisis espaciales

Incluye las funciones que realicen caacutelculos sobre las entidades graacuteficas Va desde operaciones sencillas como longitud de una liacutenea periacutemetros aacutereas y voluacutemenes hasta anaacutelisis de redes de conduccioacuten interseccioacuten de poliacutegonos y anaacutelisis de modelos digitales del terreno

Los diferentes tipos de anaacutelisis que un SIG debe realizar son

Contiguumlidad Encontrar aacutereas en una regioacuten determinada

Coincidencia Anaacutelisis de superposicioacuten de puntos liacuteneas poliacutegonos y aacutereas

Conectividad Anaacutelisis sobre entidades graacuteficas que representen redes de conduccioacuten tales como

Enrutamiento Como se mueve el elemento conducido a lo largo de la red

Radio de accioacuten Alcance del movimiento del elemento dentro de la red

Apareamiento de direcciones Acople de informacioacuten de direcciones a las entidades graacuteficas

Anaacutelisis digital del terreno Anaacutelisis de la informacioacuten de superficie para el modelamiento de fenoacutemenos geograacuteficos continuos Con los modelos digitales de terreno (DTM la representacioacuten de una superficie por medio de coordenadas X Y Z) que son la informacioacuten baacutesica para el anaacutelisis de superficies

Operacioacuten sobre mapas Uso de expresiones loacutegicas y matemaacuteticas para el anaacutelisis y modelamiento de atributos geograacuteficos Estas operaciones son soportadas de acuerdo con el formato de los datos (raster o vectorial)

Geometriacutea de coordenadas Operaciones geomeacutetricas para el manejo de coordenadas terrestres por medio de operadores loacutegicos y aritmeacuteticos Algunas de esas operaciones son proyecciones terrestres de los mapas transformaciones geomeacutetricas (rotacioacuten traslacioacuten cambios de escala) precisioacuten de coordenadas correccioacuten de errores

1 Salida y representacioacuten de la informacioacuten

La salida de informacioacuten de un SIG puede ser de tipo textual o de tipo graacutefico Ambos tipos de informacioacuten pueden ser presentados en forma digital o analoacutegica

La representacioacuten digital se utiliza cuando dicha informacioacuten o en general a otro medio sistematizado El medio analoacutegico es el que se presenta al usuario como respuesta a un interrogante del mismo La informacioacuten textual analoacutegica consiste normalmente en un conjunto de tablas que representan la informacioacuten almacenada en la base de datos o representan el resultado de alguacuten tipo de anaacutelisis efectuado sobre eacutesta La informacioacuten analoacutegica graacutefica consiste en mapas graacuteficos o diagramas Ambos tipos de informacioacuten pueden ser presentados en una pantalla o impresos en el papel

El sistema debe proveer la capacidad de complementar la informacioacuten graacutefica antes de su presentacioacuten definitiva por medio de una simbologiacutea adecuada y manejar la posibilidad de adicionar elementos geomeacutetricos que permitan una calidad y una visualizacioacuten faacuteciles de entender por el usuario

Page 3: SISTEMAS DE INFROAMCION GEOGRAFICA

1 ASPECTOS GENERALES

Un Sistema de Informacioacuten geograacutefico (SIG) particulariza un conjunto de procedimientos sobre una base de datos no graacutefica o descriptiva de objetos del mundo real que tienen una representacioacuten graacutefica y que son susceptibles de alguacuten tipo de medicioacuten respecto a su tamantildeo y dimensioacuten relativa a la superficie de la tierra A parte de la especificacioacuten no graacutefica el SIG cuenta tambieacuten con una base de datos graacutefica con informacioacuten georeferenciada o de tipo espacial y de alguna forma ligada a la base de datos descriptiva La informacioacuten es considerada geograacutefica si es mesurable y tiene localizacioacuten

En un SIG se usan herramientas de gran capacidad de procesamiento graacutefico y alfanumeacuterico estas herramientas van dotadas de procedimientos y aplicaciones para captura almacenamiento anaacutelisis y visualizacioacuten de la informacioacuten georefenciada

La mayor utilidad de un sistema de informacioacuten geograacutefico esta iacutentimamente relacionada con la capacidad que posee eacuteste de construir modelos o representaciones del mundo real a partir de las bases de datos digitales esto se logra aplicando una serie de procedimientos especiacuteficos que generan auacuten maacutes informacioacuten para el anaacutelisis

La construccioacuten de modelos o modelos de simulacioacuten como se llaman se convierte en una valiosa herramienta para analizar fenoacutemenos que tengan relacioacuten con tendencias y asiacute poder lograr establecer los diferentes factores influyentes

1 Historia

La distribucioacuten espacial es inherente tanto a los fenoacutemenos propios de la corteza terrestre como a los fenoacutemenos artificiales y naturales que sobre ella ocurren Todas las sociedades que han gozado de un grado de civilizacioacuten han organizado de alguna manera la informacioacuten espacial

Los fenicios fueron navegantes exploradores y estrategas militares que recopilaron informacioacuten en un formato pictoacuterico y desarrollaron una cartografiacutea primitiva que permitioacute la expansioacuten y mezcla de razas y culturas

Los griegos adquirieron un desarrollo poliacutetico cultural y matemaacutetico refinaron las teacutecnicas de abstraccioacuten con sus descubrimientos geomeacutetricos y aportaron elementos para completar la cartografiacutea utilizando medicioacuten de distancias con un modelo matemaacutetico (a

2 + b

2 = c

2 Pitaacutegoras ecuacioacuten del ciacuterculo)

Enmarcados dentro de un haacutebitat insular se convirtieron en navegantes e hicieron observaciones astronoacutemicas para medir distancias sobre la superficie de la tierra La informacioacuten de eacuteste tipo se guardoacute en mapas

Los romanos imitaron a los griegos y desarrollaron el Imperio utilizando frecuentemente el banco de datos previamente adquirido y ahora heredado La logiacutestica de infraestructura permitioacute un alto grado de organizacioacuten poliacutetica y econoacutemica soportada principalmente por el manejo centralizado de recursos de informacioacuten

Se puede decir que las invasiones baacuterbaras disminuyeron el ritmo de desarrollo de civilizacioacuten en el continente europeo durante la edad media y soacutelo hacia el siglo XVIII los estados reconocieron la importancia de organizar y sistematizar de alguna manera la informacioacuten espacial

Se crearon organismos comisionados exclusivamente para ejecutar la recopilacioacuten de informacioacuten y producir mapas topograacuteficos al nivel de paiacuteses enteros organismos que han subsistido hasta el diacutea de hoy

En el siglo XIX con su avance tecnoloacutegico basado en el conocimiento cientiacutefico de la tierra se produjo grandes voluacutemenes de informacioacuten geomorfoloacutegica que se debiacutea cartografiar La orientacioacuten espacial de la informacioacuten se conservoacute con la superposicioacuten de mapas temaacuteticos especializados sobre un mapa topograacutefico base

Recientemente la fotografiacutea aeacuterea y particularmente la imaacutegenes de sateacutelite han permitido la observacioacuten perioacutedica de los fenoacutemenos sobre la superficie de la corteza terrestre La informacioacuten producida por este tipo de sensores ha exigido el desarrollo de herramientas para lograr una representacioacuten cartograacutefica de este tipo de informacioacuten

El medio en el cual se desarrollaron estas herramientas tecnoloacutegicas correspondioacute a las ciencias de teledeteccioacuten anaacutelisis de imaacutegenes reconocimiento de patrones y procesamiento digital de informacioacuten en general estudiadas por fiacutesicos matemaacuteticos y cientiacuteficos expertos en procesamiento espacial Obviamente eacutestos teniacutean un concepto diferente al de los cartoacutegrafos con respecto a la representacioacuten visual de la informacioacuten

Con el transcurso del tiempo se ha logrado desarrollar un trabajo multidisciplinario y es por eacutesta razoacuten que ha sido posible pensar en utilizar la herramienta conocida como Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica SIG (GIS)

2 Desarrollo de los SIG

En el antildeo 1962 en Canadaacute se disentildeoacute el primer sistema formal de informacioacuten geograacutefica para el mundo de recursos naturales a escala mundial En el Reino Unido se empezoacute a trabajar en la unidad de cartografiacutea experimental No fue hasta la eacutepoca de los 80rsquos cuando surgioacute la comercializacioacuten de los SIG

Durante los antildeos 60rsquos y 70rsquos se empezoacute a aplicar la tecnologiacutea del computador digital al desarrollo de tecnologiacutea automatizada Excluyendo cambios estructurales en el manejo de la informacioacuten la mayoriacutea de programas estuvieron dirigidos hacia la automatizacioacuten del trabajo cartograacutefico algunos pocos exploraron nuevos meacutetodos para el manejo de informacioacuten espacial y se siguieron baacutesicamente dos tendencias

Produccioacuten automaacutetica de dibujos con un alto nivel de calidad pictoacuterica

Produccioacuten de informacioacuten basada en el anaacutelisis espacial pero con el costo de una baja calidad graacutefica

La produccioacuten automaacutetica de dibujo se basoacute en la tecnologiacutea de disentildeo asistido por computador (CAD) El CAD se utilizoacute en la cartografiacutea para aumentar la productividad en la generacioacuten y actualizacioacuten de mapas El modelo de base de datos de CAD maneja la informacioacuten espacial como dibujos electroacutenicos compuestos por entidades graacuteficas organizadas en planos de visualizacioacuten o capas Cada capa contiene la informacioacuten de los puntos en la pantalla (o pixeles) que debe encender para la representacioacuten por pantalla Estos conjuntos de puntos organizados por planos de visualizacioacuten se guardan en un formato vectorial

Las bases de datos incluyen funciones graacuteficas primitivas que se emplean para construir nuevos conjuntos de puntos o liacuteneas en nuevas capas y definir un siacutembolo imaginado por el usuario Por ejemplo una capa que contenga una liacutenea vertical se puede sumar loacutegicamente a una capa que contenga un aacuterea circular para generar el siacutembolo de un palo de golf o una nota musical definido en una nueva capa que se puede llamar hierro 4 o negrilla

Posteriormente a la simbologiacutea se le adicionoacute una variable inteligente al incorporar el texto

El desarrollo de la tecnologiacutea CAD se aplicoacute para la manipulacioacuten de mapas y dibujos y para la optimizacioacuten del manejo gerencial de informacioacuten cartograacutefica De alliacute se desarrolloacute la tecnologiacutea AMFM (Automated Mapping Facilities Management)

El desarrollo paralelo de las disciplinas que incluyen la captura el anaacutelisis y la presentacioacuten de datos en un contexto de aacutereas afines como catastro cartografiacutea topografiacutea ingenieriacutea civil geografiacutea planeacioacuten urbana y rural servicios puacuteblicos entre otros ha implicado duplicidad de esfuerzos Hoy en diacutea se ha logrado reunir el trabajo en el aacuterea de sistemas de informacioacuten geograacutefica multipropoacutesito en la medida en que se superan los problemas teacutecnicos y conceptuales inherentes al proceso

En los antildeos ochenta se vio la expansioacuten del uso de los SIG facilitado por la comercializacioacuten simultaacutenea de un gran nuacutemero de herramientas de dibujo y disentildeo asistido por ordenador (con siglas en ingles CAD y CADD) asiacute como la generalizacioacuten del uso de microordenadores y estaciones de trabajo en la industria y la aparicioacuten y consolidacioacuten de las Bases de Datos relacionales junto a las primeras modelizaciones de las relaciones espaciales o topologiacutea En este sentido la aparicioacuten de productos como ARC-INFO en el aacutembito del SIG o IGDS en el aacutembito del CAD fue determinante para lanzar un nuevo mercado con una rapidiacutesima expansioacuten La aparicioacuten de la Orientacioacuten a Objetos (OO) en los SIG (como el Tigris de Intergraph) inicialmente aplicado en el aacutembito militar (Defense Map Agency - DMA) (OO) permite nuevas concepciones de los SIG donde se integra todo lo referido a cada entidad (pe una parcela) (simbologiacutea geometriacutea topologiacutea atribucioacuten) Pronto los SIG se comienzan a utilizar en cualquier disciplina que necesite la combinacioacuten de planos cartograacuteficos y bases de datos como Ingenieriacutea Civil disentildeo de carreteras presas y embalses Estudios medioambientales Estudios socioeconoacutemicos y demograacuteficos Planificacioacuten de liacuteneas de comunicacioacuten Ordenacioacuten del territorio Estudios geoloacutegicos y geofiacutesicos Prospeccioacuten y explotacioacuten de minas entre otros Los antildeos noventa se caracterizan por la madurez en el uso de estas tecnologiacuteas en los aacutembitos tradicionales mencionados y por su expansioacuten a nuevos campos (SIG en los negocios) propiciada por la generalizacioacuten en el uso de los ordenadores de gran potencia y sin embargo muy asequibles la enorme expansioacuten de las comunicaciones y en especial de Internet y el World Wide Web la aparicioacuten de los sistemas distribuidos (DCOM CORBA) y la fuerte tendencia a la unificacioacuten de formatos de intercambio de datos geograacuteficos propician la aparicioacuten de una oferta proveedora (Open Gis) que suministra datos a un enorme mercado de usuario final El incremento de la popularidad de las tendencias de programacioacuten distribuida y la expansioacuten y beneficios de la maacutequina virtual de Java permiten la creacioacuten de nuevas formas de programacioacuten de sistemas distribuidos de esta manera aparecen los agentes moacuteviles que tratan de solucionar el traacutefico excesivo que hoy en diacutea se encuentra en Internet Los agentes moacuteviles utilizan la invocacioacuten de meacutetodos remotos y la serializacioacuten de objetos de Java para lograr transportar la computacioacuten y los datos Nace aquiacute un nuevo

paradigma para el acceso a consultas y recopilacioacuten de datos en los sistemas de informacioacuten geograacutefica cuyos mayores beneficios se esperan obtener en los siguientes antildeos

El Mapa del Futuro es una Imagen Inteligente A partir de 1998 se empezaron a colocar en distintas oacuterbitas una serie de familias de sateacutelites que traeraacuten a los computadores personales antes del antildeo 2003 fotografiacuteas digitales de la superficie de la tierra con resoluciones que oscilaraacuten entre 10 metros y 50 centiacutemetros Empresas como SPOT OrbImage EarthWatch Space Imaging y SPIN-2 han iniciado la creacioacuten de uno de los mecanismos que seraacute responsable de la habilitacioacuten espacial de la tecnologiacutea informaacutetica Curiosamente eacuteste Boom de los sateacutelites de comunicaciones estaacute empujando la capacidad de ancho de banda para enviar y recibir datos hasta el punto de que en este momento la capacidad solo concebida para fibra oacuteptica de T1 y T3 se estaacute alcanzando de manera inalaacutembrica Por otro lado la frecuencia de visita de estos sateacutelites permitiraacuten ver cualquier parte del mundo casi cada hora

Las imaacutegenes pancromaacuteticas multiespectrales hiperespectrales radar infrarrojas teacutermicas crearaacuten un mundo virtual digital a nuestro alcance Este nuevo mundo cambiaraacute radicalmente la percepcioacuten que tenemos sobre nuestro planeta

1 Diferencias entre SIG y CAD

Los sistemas CAD se basan en la computacioacuten graacutefica que se concentra en la representacioacuten y el manejo de informacioacuten visual (liacuteneas y puntos) Los SIG requieren de un buen nivel de computacioacuten graacutefica pero un paquete exclusivo para manejo graacutefico no es suficiente para ejecutar las tareas que requiere un SIG y no necesariamente un paquete graacutefico constituye una buena base para desarrollar un SIG

El manejo de la informacioacuten espacial requiere una estructura diferente de la base de datos mayor volumen de almacenamiento y tecnologiacutea de soporte loacutegico (software) que supere las capacidades funcionales graacuteficas ofrecidas por las soluciones CAD

Los SIG y los CAD tienen mucho en comuacuten dado que ambos manejan los contextos de referencia espacial y topologiacutea Las diferencias consisten en el volumen y la diversidad de informacioacuten y la naturaleza especializada de los meacutetodos de anaacutelisis presentes en un SIG Estas diferencias pueden ser tan grandes que un sistema eficiente para CAD puede no ser el apropiado para un SIG y viceversa

1 iquestQUEacute ES UN SIG

Es un sistema de hardware software y procedimientos disentildeados para soportar la captura administracioacuten manipulacioacuten anaacutelisis modelamiento y graficacioacuten de datos u objetos referenciados espacialmente para resolver problemas complejos de planeacioacuten y administracioacuten Una definicioacuten mas sencilla es Un sistema de computador capaz de mantener y usar datos con localizaciones exactas en una superficie terrestre

Un sistema de informacioacuten geograacutefica es una herramienta de anaacutelisis de informacioacuten La informacioacuten debe tener una referencia espacial y debe conservar una inteligencia propia sobre la topologiacutea y representacioacuten

En general un SIG debe tener la capacidad de dar respuesta a las siguientes preguntas

iquestDoacutende estaacute el objeto A

iquestDoacutende estaacute A con relacioacuten a B

iquestCuantas ocurrencias del tipo A hay en una distancia D de B

iquestCuaacutel es el valor que toma la funcioacuten Z en la posicioacuten X

iquestCuaacutel es la dimensioacuten de B (Frecuencia periacutemetro aacuterea volumen)

iquestCuaacutel es el resultado de la interseccioacuten de diferentes tipos de informacioacuten

iquestCuaacutel es el camino mas corto (menor resistencia o menor costo) sobre el terreno desde un punto (X1 Y1) a lo largo de un corredor P hasta un punto (X2 Y2)

iquestQueacute hay en el punto (X Y)

iquestQueacute objetos estaacuten proacuteximos a aquellos objetos que tienen una combinacioacuten de caracteriacutesticas

iquestCuaacutel es el resultado de clasificar los siguientes conjuntos de informacioacuten espacial

Utilizando el modelo definido del mundo real simule el efecto del proceso P en un tiempo T dado un escenario S

1 iquestCUAacuteLES SON LOS COMPONENTES DE UN SIG

1 Equipos (Hardware)

Es donde opera el SIG Hoy por hoy programas de SIG se pueden ejecutar en un amplio rango de equipos desde servidores hasta computadores personales usados en red o trabajando en modo desconectado

2 Programas (Software)

Los programas de SIG proveen las funciones y las herramientas necesarias para almacenar analizar y desplegar la informacioacuten geograacutefica Los principales componentes de los programas son

Herramientas para la entrada y manipulacioacuten de la informacioacuten geograacutefica

Un sistema de manejador de base de datos (DBMS)

Herramientas que permitan buacutesquedas geograacuteficas anaacutelisis y visualizacioacuten

Interface graacutefica para el usuario (GUI) para acceder faacutecilmente a las herramientas

1 Datos

Probablemente la parte maacutes importante de un sistema de informacioacuten geograacutefico son sus datos Los datos geograacuteficos y tabulares pueden ser adquiridos por quien implementa el sistema de informacioacuten asiacute como por terceros que ya los tienen disponibles El sistema de informacioacuten geograacutefico integra los datos espaciales con otros recursos de datos y puede incluso utilizar los manejadores de base de datos maacutes comunes para manejar la informacioacuten geograacutefica

2 Recurso humano

La tecnologiacutea de los SIG estaacute limitada si no se cuenta con el personal que opera desarrolla y administra el sistema Y que establece planes para aplicarlo en problemas del mundo real

3 Procedimientos

Un SIG operaraacute acorde con un plan bien disentildeado y con unas reglas claras del negocio que son los modelos y las praacutecticas operativas caracteriacutesticas de cada organizacioacuten

1 iquestCUALES SON LAS FUNCIONES DE LOS COMPONENTES DE UN SIG

Dentro de las funciones baacutesicas de un sistema de informacioacuten podemos describir la captura de la informacioacuten esta se logra mediante procesos de digitalizacioacuten procesamiento de imaacutegenes de sateacutelite fotografiacuteas videos procesos aerofotogrameacutetricos entre otros

Otra funcioacuten baacutesica de procesamiento de un SIG hace referencia a la parte del anaacutelisis que se puede realizar con los datos graacuteficos y no graacuteficos se puede especificar la funcioacuten de contiguumlidad de objetos sobre una aacuterea determinada del mismo modo se puede especificar la funcioacuten de coincidencia que se refiere a la superposicioacuten de objetos dispuestos sobre un mapa

La manera como se agrupan los diversos elementos constitutivos de un SIG quedan determinados por una serie de caracteriacutesticas comunes a varios tipos de objetos en el

modelo estas agrupaciones son dinaacutemicas y generalmente obedecen a condiciones y necesidades bien especificas de los usuarios

La definicioacuten formal del concepto categoriacutea o cobertura queda determinado como una unidad baacutesica de agrupacioacuten de varios mapas que comparten algunas caracteriacutesticas comunes en forma de temas relacionados con los objetos contenidos en los mapas Sobre un mapa se definen objetos (tienen una dimensioacuten y localizacioacuten respecto a la superficie de la tierra) estos poseen atributos y eacutestos uacuteltimos pueden ser de tipo graacutefico o de tipo alfanumeacuterico

A un conjunto de mapas relacionados se le denomina entonces categoriacutea a un conjunto de categoriacuteas se les denomina un tema y al conjunto de temas dispuesto sobre una aacuterea especiacutefica de estudio se agrupa en forma de iacutendices temaacuteticos o geoindice del proyecto SIG De tal suerte que la arquitectura jeraacuterquica de un proyecto queda expuesta por el concepto de iacutendice categoriacutea objetos y atributos

Para ilustrar lo anterior con un ejemplo puede decirse que el iacutendice para el Valle de Aburraacute lo representa la rejilla de escala 12000 esto da como resultado 270 planchas desde el Municipio de Caldas hasta el Municipio de Barbosa

Las categoriacuteas definidas pueden ser los puntos de control el modelo de formacioacuten y conservacioacuten catastral la categoriacutea transporte las coberturas vegetales la hidrologiacutea el relieve y aacutereas en general

Los objetos para la categoriacutea puntos de control son el punto geodeacutesico el punto de nivelacioacuten el punto estereoscoacutepico entre otros Para ilustrar con otro ejemplo los objetos para la categoriacutea catastro son Zona urbana Sector Urbano Manzana Edificacioacuten Parque Sitio de intereacutes entre otros

Los atributos para el objeto zona urbana son El coacutedigo de identificacioacuten del departamento coacutedigo del municipio coacutedigo de la zona urbana entre otros Ahora bien la representacioacuten graacutefica del objeto zona urbana son tramos de liacutenea continua separados por triaacutengulos para delimitar la zona propiamente dicha

2 iquestQUEacute HACE UN SIG CON LA INFORMACIOacuteN

1 Representacioacuten de la informacioacuten

La representacioacuten primaria de los datos en un SIG estaacute basada en algunos tipos de objetos universales que se refieren al punto liacutenea y aacuterea Los elementos puntuales son todos aquellos objetos relativamente pequentildeos respecto a su entorno maacutes inmediatamente proacuteximo se representan mediante liacuteneas de longitud cero Por ejemplo elementos puntuales pueden ser un poste de la red de energiacutea o un sumidero de la red de alcantarillado

Aquiacute vale la pena hacer la siguiente aclaracioacuten respecto a la determinacioacuten de los elementos puntuales en un mapa que incluya los detalles maacutes relevante del de un objeto particular eacuteste puede figurar como un elemento de tipo aacuterea en cambio en otro mapa que no incluya detalles asociados del objeto puede aparecer como un objeto puntual

Los objetos lineales se representan por una sucesioacuten de puntos donde el ancho del elemento lineal es despreciable respecto a la magnitud de su longitud con este tipo de objetos se modelan y definen las carreteras las liacuteneas de transmisioacuten de energiacutea los riacuteos las tuberiacuteas del acueducto entre otros

Los objetos de tipo aacuterea se representan en un SIG de acuerdo con un conjunto de liacuteneas y puntos cerrados para formar una zona perfectamente definida a la que se le puede aplicar el concepto de periacutemetro y longitud Con este tipo se modelan las superficies tales como mapas de bosques sectores socioeconoacutemicos de una poblacioacuten un embalse de generacioacuten entre otros

2 Estructura de la representacioacuten

La manera como se agrupan los diversos elementos constitutivos de un SIG quedan determinados por una serie de caracteriacutesticas comunes a varios tipos de objetos en el modelo estas agrupaciones son dinaacutemicas y generalmente obedecen a las condiciones y necesidades bien especiacuteficas de los usuarios

3 iquestCUAacuteL ES LA INFORMACIOacuteN QUE SE MANEJA EN UN SIG

Se parte de la idea que un SIG es un conjunto de procedimientos usados para almacenar y manipular datos geograacuteficamente referenciados es decir objetos con una ubicacioacuten definida sobre la superficie terrestre bajo un sistema convencional de coordenadas

Se dice que un objeto en un SIG es cualquier elemento relativo a la superficie terrestre que tiene tamantildeo es decir que presenta una dimensioacuten fiacutesica (alto - ancho - largo) y una localizacioacuten espacial o una posicioacuten medible en el espacio relativo a la superficie terrestre

A todo objeto se asocian unos atributos que pueden ser

Graacuteficos

No graacuteficos o alfanumeacutericos

1 Atributos graacuteficos

Son las representaciones de los objetos geograacuteficos asociados con ubicaciones especiacuteficas en el mundo real La representacioacuten de los objetos se hace por medio de puntos liacuteneas o aacutereas

Ejemplos de una red de servicios

Punto un poste de energiacutea

Liacutenea una tuberiacutea

Aacuterea un embalse

1 Atributos no graacuteficos

Tambieacuten llamados atributos alfanumeacutericos Corresponden a las descripciones cualificaciones o caracteriacutesticas que nombran y determinan los objetos o elementos geograacuteficos En el siguiente graacutefico se observan los atributos graacuteficos y no graacuteficos que se encuentran asociados a los objetos representados

En un SIG los atributos graacuteficos y no graacuteficos se tienen que relacionar y esto se logra mediante un atributo de unioacuten

1 iquestCOacuteMO SE AGRUPA LA INFORMACIOacuteN DE LOS OBJETOS EN UN SIG

Los objetos se agrupan de acuerdo con caracteriacutesticas comunes y forman categoriacuteas o coberturas Las agrupaciones son dinaacutemicas y se establecen para responder a las necesidades especiacuteficas del usuario La categoriacutea o cobertura se define como una unidad baacutesica de almacenamiento Es una versioacuten digital de un sencillo mapa temaacutetico en el sentido de contener informacioacuten solamente sobre algunos de los objetos Predio lotes viacuteas marcas de terreno hidrografiacutea curvas de nivel En una categoriacutea se presentan tanto los atributos graacuteficos como los no graacuteficos

Una categoriacutea queda representada en el sistema por el conjunto de archivos o mapas que le pertenecen

1 Relaciones entre objetos

Se sabe que un objeto al interior de una categoriacutea posee por lo menos dos componentes uno graacutefico y otro no graacutefico A un objeto graacutefico se le define a traveacutes del software un nuacutemero clave de identificacioacuten del mismo modo a la componente alfanumeacuterica tambieacuten se le define el mismo identificador de tal forma que al interior del sistema se establece una relacioacuten entre los dos componentes Ademaacutes de la integridad de entidad definida anteriormente se definen otros tipos de relaciones por ejemplo la relacioacuten posicional dice donde estaacute el elemento respecto al sistema de coordenadas establecido La relacioacuten topoloacutegica dice sencillamente la relacioacuten del elemento con otros elementos de su entorno geograacutefico proacuteximo

2 iquestCOacuteMO SE ENCADENAN LOS OBJETOS Y ATRIBUTOS EN UNA CATEGORIacuteA

A cada objeto contenido en una categoriacutea se le asigna un uacutenico nuacutemero identificador Cada objeto estaacute caracterizado por una localizacioacuten uacutenica (atributos graacuteficos con relacioacuten a unas coordenadas geograacuteficas) y por un conjunto de descripciones (atributos no graacuteficos) El modelo de datos permite relacionar y ligar atributos graacuteficos y no graacuteficos Las relaciones se establecen tanto desde el punto de vista posicional como topoloacutegico

Los datos posicionales dicen donde estaacute el elemento y los datos topoloacutegicos informan sobre la ubicacioacuten del elemento con relacioacuten a los otros elementos Los atributos no graacuteficos dicen queacute es y coacutemo es el objeto El nuacutemero identificador que es uacutenico para cada objeto de la categoriacutea es almacenado tanto en el archivo o mapa de objetos como en la tabla de atributos lo cual garantiza una correspondencia estricta entre los atributos graacuteficos y no graacuteficos

1 Sistema de coordenadas

Un sistema de coordenadas geograacuteficas es un sistema de referencia usado para localizar y medir elementos geograacuteficos Para representar el mundo real se utiliza un sistema de coordenadas en el cual la localizacioacuten de un elemento esta dado por las magnitudes de latitud y longitud en unidades de grados minutos y segundos

La longitud varia de 0 a 180 grados en el hemisferio Este y de 0 a -180 grados en el hemisferio Oeste de acuerdo con las liacuteneas imaginarias denominadas meridianos

La latitud varia de 0 a 90 grados en el hemisferio norte y de 0 a -90 grados en el hemisferio sur de acuerdo con las liacuteneas imaginarias denominadas paralelos o liacuteneas ecuatoriales El origen de este sistema de coordenadas queda determinado en el punto donde se encuentran la liacutenea ecuatorial y el meridiano de Greenwich

Las coordenadas cartesianas son generalmente usadas para representar una superficie plana Los puntos se representan en teacuterminos de las distancias que separan a dicho punto de los ejes de coordenadas

En un SIG a traveacutes del iacutendice es posible ver las categoriacuteas por estas categoriacuteas se accede a los objetos y por los objetos se tiene acceso a los atributos graacuteficos y no graacuteficos que se almacenan en la base de datos geograacutefica Los archivos o mapas que conforman una categoriacutea se pueden cargar por cada usuario para atender sus necesidades De igual manera puede hacer operaciones con objetos que pertenezcan a la misma categoriacutea o a categoriacuteas diferentes Estas operaciones pueden ser de tipo espacial (unioacuten interseccioacuten) o racionales (Continuidad vecindad proximidad)

2 Proyecciones

La superficie de referencia maacutes comuacutenmente usada para la descripcioacuten de localizaciones geograacuteficas es una superficie esfeacuterica Esto es vaacutelido auacuten sabiendo que la figura de la tierra se puede modelar maacutes como un elipsoide que como una esfera Se sabe sin embargo que para la generacioacuten de una base de datos que permita la representacioacuten de elementos correctamente georeferenciados y en unidades de medida comunes como metros o kiloacutemetros debe ser construida una representacioacuten plana

Toda proyeccioacuten lleva consigo la distorsioacuten de una o varias de las propiedades espaciales ya mencionadas El meacutetodo usado para la proyeccioacuten seraacute el que en definitiva nos permita decidir cuales propiedades espaciales sean conservadas y cuales distorsionadas Proyecciones especiacuteficas eliminan o minimizan la distorsioacuten de propiedades espaciales particulares Las superficies de proyeccioacuten maacutes comunes son los planos los cilindros y los conos seguacuten el caso se exige la proyeccioacuten azimutal ciliacutendrica y coacutenica respectivamente

Las propiedades especiales de forma aacuterea distancia y direccioacuten son conservadas o distorsionadas dependiendo no solo de la superficie de proyeccioacuten sino tambieacuten de otros paraacutemetros Puesto que cada tipo de proyeccioacuten requiere de una forma diferente de transformacioacuten matemaacutetica para la conversioacuten geomeacutetrica cada meacutetodo debe producir distintas coordenadas para un punto dado Por ejemplo Transformacioacuten de mercator transformacioacuten estereograacutefica

3 iquestQUEacute ES UNA BASE DE DATOS GEOGRAacuteFICA

La esencia de un SIG estaacute constituida por una base de datos geograacutefica Esta es una coleccioacuten de datos acerca de objetos localizados en una determinada aacuterea de intereacutes en la superficie de la tierra organizados en una forma tal que puede servir eficientemente a una o varias aplicaciones Una base de datos geograacutefica requiere de un conjunto de procedimientos que permitan hacer un mantenimiento de ella tanto desde el punto de vista de su documentacioacuten como de su administracioacuten La eficiencia estaacute determinada por los diferentes tipos de datos almacenados en diferentes estructuras El viacutenculo entre las diferentes estructuras se obtiene mediante el campo clave que contiene el nuacutemero identificador de los elementos Tal nuacutemero identificador aparece tanto en los atributos graacuteficos como en los no graacuteficos Los atributos no graacuteficos son guardados en tablas y manipulados por medio de un sistema manejador de bases de datos

Los atributos graacuteficos son guardados en archivos y manejados por el software de un sistema SIG Los objetos geograacuteficos son organizados por temas de informacioacuten o capas de informacioacuten llamadas tambieacuten niveles Aunque los puntos liacuteneas y poliacutegonos pueden ser almacenados en niveles separados lo que permite la agrupacioacuten de la informacioacuten en temas son los atributos no graacuteficos Los elementos simplemente son agrupados por lo que ellos representan Asiacute por ejemplo en una categoriacutea dada riacuteos y carreteras aun siendo ambos objetos liacutenea estaacuten almacenados en distintos niveles por cuanto sus atributos son diferentes

Los formatos estaacutendar para un archivo de disentildeo son el formato celular o RASTER y el formato tipo VECTOR en el primero de ellos se define una grilla o una malla de rectaacutengulos o cuadrados a los que se les denomina ceacutelulas o retiacuteculas cada retiacutecula posee informacioacuten alfanumeacuterica asociada que representa las caracteriacutesticas de la zona o superficie geograacutefica que cubre como ejemplos de este formato se pueden citar la salida de un proceso de fotografiacutea satelital la fotografiacutea aeacuterea es otro buen ejemplo

De otro lado el formato vectorial representa la informacioacuten por medio de pares ordenados de coordenadas este ordenamiento da lugar a las entidades universales con las que se representan los objetos graacuteficos asiacute un punto se representa mediante un par de coordenadas una liacutenea con dos pares de coordenadas un poliacutegono como una serie de liacuteneas y una aacuterea como un poligono cerrado A las diversas entidades universales se les puede asignar atributos y almacenar eacutestos en una base de datos descriptiva o alfanumeacuterica para tales propoacutesitos

4 iquestQUE SE PUEDE HACER CON UN SIG

Un SIG permite resolver una variedad de problemas del mundo real El SIG puede manipularse para resolver los problemas usando varias teacutecnicas de entrada de datos anaacutelisis y resultados

1 Entrada de datos

Digitalizar o escanear

Convertir datos digitales de otros formatos

Adquirir otros datos disponibles

1 Manipulacioacuten y anaacutelisis

Respuestas a preguntas particulares

Soluciones a problemas particulares

1 Salida de datos

Despliegue en pantalla de los datos

Copias duras (planos y mapas) usando una impresora

Listados

Reportes

Se pueden nombrar otras aplicaciones de tipo general dentro de las muchas posibilidades que suministra un SIG

1 iquestQUEacute ES DESPLEGAR DATOS EN UN SIG

Con un SIG se pueden desplegar dos tipos de datos

Datos o atributos graacuteficos

Datos o atributos no graacuteficos

En el despliegue de datos un SIG permite

1 Localizar e identificar elementos geograacuteficos

Con un SIG se puede determinar que existe en un sitio en particular Para ello se deben especificar las condiciones Esto se hace especificando la localizacioacuten de un objeto o regioacuten para la cual se desea informacioacuten

Los meacutetodos comuacutenmente usados son

Sentildealar con el apuntador graacutefico o mouse el objeto o regioacuten

Escribir en el teclado la direccioacuten

Escribir en el teclado las coordenadas

Despueacutes de comandar las condiciones para localizar un objeto o regioacuten se obtienen unas respuestas En esta respuesta se pueden presentar todas o algunas de las caracteriacutesticas del objeto o regioacuten

1 Especificar condiciones

Con esta funcioacuten un SIG puede determinar en doacutende se satisfacen ciertas condiciones

La especificacioacuten de las condiciones se puede hacer por medio de

La seleccioacuten desde unas opciones predefinidas

La escritura de expresiones loacutegicas

El diligenciamiento interactivo en la pantalla

Despueacutes de comandar las condiciones que como usuario requiere se obtiene la respuesta esperada En cada respuesta se puede presentar

Un listado de todos los objetos que reuacutenen la condicioacuten

Los elementos que cumplen la condicioacuten resaltada graacuteficamente

1 Hacer anaacutelisis espaciales

En esta funcioacuten los datos se pueden analizar para obtener

Respuestas a preguntas particulares

Soluciones a problemas particulares

Los anaacutelisis geograacuteficos se hacen mediante la superposicioacuten de las caracteriacutesticas de los elementos de una misma categoriacutea

1 iquestCUALES SON LAS APLICACIONES DE LOS SISTEMAS DE INFORMACIOacuteN GEOGRAacuteFICA

La utilidad principal de un Sistema de Informacioacuten Geograacutefica radica en su capacidad para construir modelos o representaciones del mundo real a partir de las bases de datos digitales y para utilizar esos modelos en la simulacioacuten de los efectos que un proceso de la naturaleza o una accioacuten antroacutepica produce sobre un determinado escenario en una eacutepoca especiacutefica La construccioacuten de modelos constituye un instrumento muy eficaz para analizar las tendencias y determinar los factores que las influyen asiacute como para evaluar las posibles consecuencias de las decisiones de planificacioacuten sobre los recursos existentes en el aacuterea de intereacutes

En el aacutembito municipal pueden desarrollarse aplicaciones que ayuden a resolver un amplio rango de necesidades como por ejemplo

Produccioacuten y actualizacioacuten de la cartografiacutea baacutesica

Administracioacuten de servicios puacuteblicos (acueducto alcantarillado energiacutea teleacutefonos entre otros)

Inventario y avaluacuteo de predios

Atencioacuten de emergencias (incendios terremotos accidentes de traacutensito entre otros

Estratificacioacuten socioeconoacutemica

Regulacioacuten del uso de la tierra

Control ambiental (saneamiento baacutesico ambiental y mejoramiento de las condiciones ambientales educacioacuten ambiental)

Evaluacioacuten de aacutereas de riesgos (prevencioacuten y atencioacuten de desastres)

Localizacioacuten oacuteptima de la infraestructura de equipamiento social (educacioacuten salud deporte y recreacioacuten)

Disentildeo y mantenimiento de la red vial

Formulacioacuten y evaluacioacuten de planes de desarrollo social y econoacutemico

1 CAPTURA DE LA INFORMACIOacuteN

La informacioacuten geograacutefica con la cual se trabaja en los SIG puede encontrarse en dos tipos de presentaciones o formatos Celular o raster y Vectorial

1 Formato RASTER

El formato raster se obtiene cuando se digitaliza un mapa o una fotografiacutea o cuando se obtienen imaacutegenes digitales capturadas por sateacutelites En ambos casos se obtiene un archivo digital de esa informacioacuten

La captura de la informacioacuten en este formato se hace mediante los siguientes medios scanners imaacutegenes de sateacutelite fotografiacutea aeacuterea caacutemaras de video entre otros

2 Formato VECTORIAL

La informacioacuten graacutefica en este tipo de formatos se representa internamente por medio de segmentos orientados de rectas o vectores De este modo un mapa queda reducido a una serie de pares ordenados de coordenadas utilizados para representar puntos liacuteneas y superficies

La captura de la informacioacuten en el formato vectorial se hace por medio de mesas digitalizadoras convertidores de formato raster a formato vectorial sistemas de geoposicionamiento global (GPS) entrada de datos alfanumeacuterica entre otros

2 EL MANEJO DE LA INFORMACION

1 Modelos de disentildeo de un sig

La tecnologiacutea de los SIG en la mayoriacutea de los casos se ha desarrollado sin una profundizacioacuten teoacuterica que sirva de base para su disentildeo e implementacioacuten para sacar el mayor provecho de esta teacutecnica es necesario ahondar en ciertos aspectos teoacutericos y praacutecticos que los especialistas no deben perder de vista partiendo de que no se puede confundir el SIG con digitalizar y teclear datos en el computador

Al iniciar el estudio para disentildear un SIG debe pensarse que se van a manejar objetos que existen en la realidad tienen caracteriacutesticas que los diferencien y guardan ciertas relaciones espaciales que se deben conservar por lo tanto no se puede olvidar en ninguacuten caso que se va a desarrollar en el computador un modelo de objetos y relaciones que se encuentran en el mundo real

Para garantizar que el esquema anterior se pueda obtener se construye una serie de modelos que permitan manipular los objetos tal cual como aparecen en la realidad con esto se convertiraacuten imaacutegenes de fenoacutemenos reales en sentildeales que se manejan en el computador como datos que haraacuten posible analizar los objetos que ellas representan y extraerles informacioacuten

Normalmente se llevan a cabo tres etapas para pasar de la realidad del terreno al nivel de abstraccioacuten que se representa en el computador y se maneja en los SIG y que definen la estructura de los datos de la cual dependeraacuten los procesos y consultas que se efectuaraacuten en la etapa de produccioacuten

REALIDAD

MODELO CONCEPTUAL

MODELO LOGICO

MODELO FISICO

1 Modelo conceptual

Es la conceptualizacioacuten de la realidad por medio de la definicioacuten de objetos de la superficie de la tierra (entidades) con sus relaciones espaciales y caracteriacutesticas (atributos) que se representan en un esquema describiendo esos fenoacutemenos del mundo real Para obtener el modelo conceptual el primer paso es el anaacutelisis de la informacioacuten y los datos que se usan y producen en la empresa que desarrolla el SIG el siguiente paso es la determinacioacuten de las entidades y los atributos con las relaciones que aquellas guardan de acuerdo con el flujo de informacioacuten qn los diferentes procesos que se llevan a cabo en la empresa

Existen diversos meacutetodos para desarrollar tanto el modelo conceptual como los demaacutes modelos por cuanto este es la base para obtenerlos entre ellos tenemos

Entidad asociacioacuten (EA)

Modelo Entidad Relacioacuten (MER)

En los SIG sobre todo si tienen algo de complejidad se debe pensar siempre en el MER que garantiza la organizacioacuten de todas las entidades con sus relaciones en un solo esquema de representacioacuten de las cosas como son en la realidad Con este modelo se obtiene un medio efectivo para mostrar los requerimientos de informacioacuten organizacioacuten y documentacioacuten necesarios para desarrollar el SIG y la clases de datos que se estaraacuten manipulando

1 Modelo loacutegico

Se puede definir como el disentildeo detallado de las bases de datos que contendraacuten la informacioacuten alfa ndash numeacuterica y los niveles de informacioacuten graacutefica que se capturaraacuten con los atributos que describen cada entidad identificadores conectores tipo de dato (numeacuterico o caraacutecter) y su longitud ademaacutes se define la geometriacutea (punto liacutenea o aacuterea) de cada una de ellas

Como se trata de manipular en el sistema los elementos del paisaje se tienen que codificar para poder almacenarlos en el computador y luego manipularlos en forma digital y ademaacutes darles un siacutembolo para su representacioacuten graacutefica en la pantalla o en el papel

Es en esta etapa que se elaboran las estructuras en que se almacenaraacuten todos los datos tomando como base el modelo conceptual desarrollado anteriormente Se trata de hacer una descripcioacuten detallada de las entidades los procesos y anaacutelisis que se llevaraacuten a cabo los productos que se espera obtener y la preparacioacuten de los menuacutes de consulta para los usuarios

En esta parte de disentildeo del SIG se definen los diferentes tipos de anaacutelisis que se estaraacuten llevando a cabo maacutes adelante y las consultas que se vayan a realizar comuacutenmente esto por cuanto de la estructura de las bases de datos (graacuteficas y alfa ndash numeacutericas) dependen los resultados obtenidos al final es por lo anterior que en esta etapa se hace un disentildeo detallado de lo que contendraacute el SIG y de la presentacioacuten que tendraacuten los productos normalmente definiendo los tipos de mapas con sus leyendas contenido temaacutetico y demaacutes reportes o tablas que se espera satisfagan los principales requerimientos de los usuarios y clientes con estos se agilizaraacuten los procesos que envuelvan directamente a los usuarios ya que la mayoriacutea de sus consultas podraacuten ser respondidas inmediatamente mientras las no convencionales tomaraacuten un poco maacutes de tiempo

No todas las posibles consultas estaraacuten resueltas desde este momento por cuanto muchos clientes tienen requerimientos especiacuteficos o particulares que no permiten que todas las preguntas sean montadas de antemano sobretodo en casos como el de catastro en que debido a la gran variedad de informacioacuten y de usuarios y clientes los requerimientos diarios son muy diversos No se trata de desarrollar un SIG cerrado que amarre a la gente a determinadas consultas de lo que se trata es de ganar en eficiencia para satisfacer mejor y maacutes raacutepido a los clientes

Una vez definido el modelo conceptual y el loacutegico se conoce cuales mapas se han de digitalizar y que informacioacuten alfa ndash numeacuterica debe involucrarse

Tanto el modelo conceptual como el loacutegico son independientes de los programas y equipos que se vayan a utilizar y de su correcta concepcioacuten depende el eacutexito del SIG

2 Modelo fiacutesico

Es la implementacioacuten de los anteriores modelos en el programa o software seleccionado y los equipos especiacuteficos en que se vaya a trabajar y por esto se realiza de acuerdo con sus propias especificaciones El modelo fiacutesico determina en que forma se debe almacenar los datos cumpliendo con las restricciones y aprovechando las ventajas del sistema especiacutefico a utilizar

1 Almacenamiento de la Informacioacuten

En esta etapa se administra la informacioacuten geograacutefica y descriptiva contenida en las bases de datos y los elementos en que fiacutesicamente son almacenados

La informacioacuten en un GIS es almacenada en cuatro grandes conjuntos de bases de datos

Bases de datos de imaacutegenes Estas imaacutegenes representan fotograacuteficamente el terreno

Bases de datos complementarios de imaacutegenes Esta base de datos contiene siacutembolos graacuteficos y caracteres alfanumeacutericos georeferenciados al mismo sistema de coordenadas de la imagen real a la que complementan

Bases de datos cartograacuteficos Almacena la informacioacuten de los mapas que representan diferentes clases de informacioacuten de una aacuterea especiacutefica Corresponden a las coberturas o categoriacuteas

Bases de datos de informacioacuten descriptiva Esta base facilita el almacenamiento de datos descriptivos en las formas mas comunes de tal forma que puedan ser utilizados por otros sistemas

1 Manipulacioacuten de la Informacioacuten

La manipulacioacuten de la informacioacuten incluye operaciones de extraccioacuten y edicioacuten Asiacute mismo provee los mecanismos para la comunicacioacuten entre los datos fiacutesicos (extraiacutedos por los moacutedulos de almacenamiento y utilizacioacuten por los moacutedulos de anaacutelisis)

2 Extraccioacuten de la informacioacuten

Las formas de extraer o recuperar informacioacuten de los SIG son muy variadas y pueden llegar a ser muy complejas Las formas baacutesicas para extraer la informacioacuten son

1 Extraccioacuten mediante especificacioacuten geomeacutetrica

Consiste en extraer informacioacuten del SIG mediante la especificacioacuten de un dominio espacial definido por un punto una liacutenea o una aacuterea deseada Por ejemplo seleccionar por medio del apuntador graacutefico un riacuteo en un mapa una tuberiacutea en un plano

2 Extraccioacuten mediante condicioacuten geomeacutetrica

Extraer por medio de un dominio espacial y una condicioacuten geograacutefica entidades graacuteficas Por ejemplo las poblaciones que se encuentren en un radio de 5 Km al rededor de una bocatoma

3 Extraccioacuten mediante especificacioacuten descriptiva

Extraccioacuten de las entidades espaciales que satisfagan una condicioacuten descriptiva determinada Por ejemplo todos los predios que tengan el mismo duentildeo

4 Extraccioacuten mediante condicioacuten descriptiva o loacutegica

Extraccioacuten de entidades espaciales que cumplan la condicioacuten descriptiva y una expresioacuten loacutegica cualquiera relacionada con uno algunos de sus atributos espaciales asociados Por ejemplo todos los predios que pertenezcan al mismo duentildeo con aacutereas superiores a 500 hectaacutereas y periacutemetro superior a 10000 metros

3 Edicioacuten de la Informacioacuten

Permite la modificacioacuten y actualizacioacuten de la informacioacuten Las funciones de edicioacuten son particulares de cada programa SIG Las funciones deben incluir

Mecanismos para la edicioacuten de entidades graacuteficas (cambio de color posicioacuten escala dibujo de nuevas entidades graacuteficas entre otros)

Mecanismos para la edicioacuten de datos descriptivos (modificacioacuten de atributos cambios en la estructura de archivos actualizacioacuten de datos generacioacuten de nuevos datos entre otros)

1 Anaacutelisis y modelamiento de la Informacioacuten

Permite realizar las operaciones analiacuteticas necesarias para producir nueva informacioacuten con base en la existente con el fin de dar solucioacuten a un problema especiacutefico

Las operaciones de anaacutelisis y modelamiento se pueden clasificar en

1 Generalizacioacuten cartograacutefica

Capacidad de generalizar caracteriacutesticas de un mapa o presentacioacuten cartograacutefica con el fin de hacer el modelo final menos complejo

2 Anaacutelisis espaciales

Incluye las funciones que realicen caacutelculos sobre las entidades graacuteficas Va desde operaciones sencillas como longitud de una liacutenea periacutemetros aacutereas y voluacutemenes hasta anaacutelisis de redes de conduccioacuten interseccioacuten de poliacutegonos y anaacutelisis de modelos digitales del terreno

Los diferentes tipos de anaacutelisis que un SIG debe realizar son

Contiguumlidad Encontrar aacutereas en una regioacuten determinada

Coincidencia Anaacutelisis de superposicioacuten de puntos liacuteneas poliacutegonos y aacutereas

Conectividad Anaacutelisis sobre entidades graacuteficas que representen redes de conduccioacuten tales como

Enrutamiento Como se mueve el elemento conducido a lo largo de la red

Radio de accioacuten Alcance del movimiento del elemento dentro de la red

Apareamiento de direcciones Acople de informacioacuten de direcciones a las entidades graacuteficas

Anaacutelisis digital del terreno Anaacutelisis de la informacioacuten de superficie para el modelamiento de fenoacutemenos geograacuteficos continuos Con los modelos digitales de terreno (DTM la representacioacuten de una superficie por medio de coordenadas X Y Z) que son la informacioacuten baacutesica para el anaacutelisis de superficies

Operacioacuten sobre mapas Uso de expresiones loacutegicas y matemaacuteticas para el anaacutelisis y modelamiento de atributos geograacuteficos Estas operaciones son soportadas de acuerdo con el formato de los datos (raster o vectorial)

Geometriacutea de coordenadas Operaciones geomeacutetricas para el manejo de coordenadas terrestres por medio de operadores loacutegicos y aritmeacuteticos Algunas de esas operaciones son proyecciones terrestres de los mapas transformaciones geomeacutetricas (rotacioacuten traslacioacuten cambios de escala) precisioacuten de coordenadas correccioacuten de errores

1 Salida y representacioacuten de la informacioacuten

La salida de informacioacuten de un SIG puede ser de tipo textual o de tipo graacutefico Ambos tipos de informacioacuten pueden ser presentados en forma digital o analoacutegica

La representacioacuten digital se utiliza cuando dicha informacioacuten o en general a otro medio sistematizado El medio analoacutegico es el que se presenta al usuario como respuesta a un interrogante del mismo La informacioacuten textual analoacutegica consiste normalmente en un conjunto de tablas que representan la informacioacuten almacenada en la base de datos o representan el resultado de alguacuten tipo de anaacutelisis efectuado sobre eacutesta La informacioacuten analoacutegica graacutefica consiste en mapas graacuteficos o diagramas Ambos tipos de informacioacuten pueden ser presentados en una pantalla o impresos en el papel

El sistema debe proveer la capacidad de complementar la informacioacuten graacutefica antes de su presentacioacuten definitiva por medio de una simbologiacutea adecuada y manejar la posibilidad de adicionar elementos geomeacutetricos que permitan una calidad y una visualizacioacuten faacuteciles de entender por el usuario

Page 4: SISTEMAS DE INFROAMCION GEOGRAFICA

Enmarcados dentro de un haacutebitat insular se convirtieron en navegantes e hicieron observaciones astronoacutemicas para medir distancias sobre la superficie de la tierra La informacioacuten de eacuteste tipo se guardoacute en mapas

Los romanos imitaron a los griegos y desarrollaron el Imperio utilizando frecuentemente el banco de datos previamente adquirido y ahora heredado La logiacutestica de infraestructura permitioacute un alto grado de organizacioacuten poliacutetica y econoacutemica soportada principalmente por el manejo centralizado de recursos de informacioacuten

Se puede decir que las invasiones baacuterbaras disminuyeron el ritmo de desarrollo de civilizacioacuten en el continente europeo durante la edad media y soacutelo hacia el siglo XVIII los estados reconocieron la importancia de organizar y sistematizar de alguna manera la informacioacuten espacial

Se crearon organismos comisionados exclusivamente para ejecutar la recopilacioacuten de informacioacuten y producir mapas topograacuteficos al nivel de paiacuteses enteros organismos que han subsistido hasta el diacutea de hoy

En el siglo XIX con su avance tecnoloacutegico basado en el conocimiento cientiacutefico de la tierra se produjo grandes voluacutemenes de informacioacuten geomorfoloacutegica que se debiacutea cartografiar La orientacioacuten espacial de la informacioacuten se conservoacute con la superposicioacuten de mapas temaacuteticos especializados sobre un mapa topograacutefico base

Recientemente la fotografiacutea aeacuterea y particularmente la imaacutegenes de sateacutelite han permitido la observacioacuten perioacutedica de los fenoacutemenos sobre la superficie de la corteza terrestre La informacioacuten producida por este tipo de sensores ha exigido el desarrollo de herramientas para lograr una representacioacuten cartograacutefica de este tipo de informacioacuten

El medio en el cual se desarrollaron estas herramientas tecnoloacutegicas correspondioacute a las ciencias de teledeteccioacuten anaacutelisis de imaacutegenes reconocimiento de patrones y procesamiento digital de informacioacuten en general estudiadas por fiacutesicos matemaacuteticos y cientiacuteficos expertos en procesamiento espacial Obviamente eacutestos teniacutean un concepto diferente al de los cartoacutegrafos con respecto a la representacioacuten visual de la informacioacuten

Con el transcurso del tiempo se ha logrado desarrollar un trabajo multidisciplinario y es por eacutesta razoacuten que ha sido posible pensar en utilizar la herramienta conocida como Sistemas de Informacioacuten Geograacutefica SIG (GIS)

2 Desarrollo de los SIG

En el antildeo 1962 en Canadaacute se disentildeoacute el primer sistema formal de informacioacuten geograacutefica para el mundo de recursos naturales a escala mundial En el Reino Unido se empezoacute a trabajar en la unidad de cartografiacutea experimental No fue hasta la eacutepoca de los 80rsquos cuando surgioacute la comercializacioacuten de los SIG

Durante los antildeos 60rsquos y 70rsquos se empezoacute a aplicar la tecnologiacutea del computador digital al desarrollo de tecnologiacutea automatizada Excluyendo cambios estructurales en el manejo de la informacioacuten la mayoriacutea de programas estuvieron dirigidos hacia la automatizacioacuten del trabajo cartograacutefico algunos pocos exploraron nuevos meacutetodos para el manejo de informacioacuten espacial y se siguieron baacutesicamente dos tendencias

Produccioacuten automaacutetica de dibujos con un alto nivel de calidad pictoacuterica

Produccioacuten de informacioacuten basada en el anaacutelisis espacial pero con el costo de una baja calidad graacutefica

La produccioacuten automaacutetica de dibujo se basoacute en la tecnologiacutea de disentildeo asistido por computador (CAD) El CAD se utilizoacute en la cartografiacutea para aumentar la productividad en la generacioacuten y actualizacioacuten de mapas El modelo de base de datos de CAD maneja la informacioacuten espacial como dibujos electroacutenicos compuestos por entidades graacuteficas organizadas en planos de visualizacioacuten o capas Cada capa contiene la informacioacuten de los puntos en la pantalla (o pixeles) que debe encender para la representacioacuten por pantalla Estos conjuntos de puntos organizados por planos de visualizacioacuten se guardan en un formato vectorial

Las bases de datos incluyen funciones graacuteficas primitivas que se emplean para construir nuevos conjuntos de puntos o liacuteneas en nuevas capas y definir un siacutembolo imaginado por el usuario Por ejemplo una capa que contenga una liacutenea vertical se puede sumar loacutegicamente a una capa que contenga un aacuterea circular para generar el siacutembolo de un palo de golf o una nota musical definido en una nueva capa que se puede llamar hierro 4 o negrilla

Posteriormente a la simbologiacutea se le adicionoacute una variable inteligente al incorporar el texto

El desarrollo de la tecnologiacutea CAD se aplicoacute para la manipulacioacuten de mapas y dibujos y para la optimizacioacuten del manejo gerencial de informacioacuten cartograacutefica De alliacute se desarrolloacute la tecnologiacutea AMFM (Automated Mapping Facilities Management)

El desarrollo paralelo de las disciplinas que incluyen la captura el anaacutelisis y la presentacioacuten de datos en un contexto de aacutereas afines como catastro cartografiacutea topografiacutea ingenieriacutea civil geografiacutea planeacioacuten urbana y rural servicios puacuteblicos entre otros ha implicado duplicidad de esfuerzos Hoy en diacutea se ha logrado reunir el trabajo en el aacuterea de sistemas de informacioacuten geograacutefica multipropoacutesito en la medida en que se superan los problemas teacutecnicos y conceptuales inherentes al proceso

En los antildeos ochenta se vio la expansioacuten del uso de los SIG facilitado por la comercializacioacuten simultaacutenea de un gran nuacutemero de herramientas de dibujo y disentildeo asistido por ordenador (con siglas en ingles CAD y CADD) asiacute como la generalizacioacuten del uso de microordenadores y estaciones de trabajo en la industria y la aparicioacuten y consolidacioacuten de las Bases de Datos relacionales junto a las primeras modelizaciones de las relaciones espaciales o topologiacutea En este sentido la aparicioacuten de productos como ARC-INFO en el aacutembito del SIG o IGDS en el aacutembito del CAD fue determinante para lanzar un nuevo mercado con una rapidiacutesima expansioacuten La aparicioacuten de la Orientacioacuten a Objetos (OO) en los SIG (como el Tigris de Intergraph) inicialmente aplicado en el aacutembito militar (Defense Map Agency - DMA) (OO) permite nuevas concepciones de los SIG donde se integra todo lo referido a cada entidad (pe una parcela) (simbologiacutea geometriacutea topologiacutea atribucioacuten) Pronto los SIG se comienzan a utilizar en cualquier disciplina que necesite la combinacioacuten de planos cartograacuteficos y bases de datos como Ingenieriacutea Civil disentildeo de carreteras presas y embalses Estudios medioambientales Estudios socioeconoacutemicos y demograacuteficos Planificacioacuten de liacuteneas de comunicacioacuten Ordenacioacuten del territorio Estudios geoloacutegicos y geofiacutesicos Prospeccioacuten y explotacioacuten de minas entre otros Los antildeos noventa se caracterizan por la madurez en el uso de estas tecnologiacuteas en los aacutembitos tradicionales mencionados y por su expansioacuten a nuevos campos (SIG en los negocios) propiciada por la generalizacioacuten en el uso de los ordenadores de gran potencia y sin embargo muy asequibles la enorme expansioacuten de las comunicaciones y en especial de Internet y el World Wide Web la aparicioacuten de los sistemas distribuidos (DCOM CORBA) y la fuerte tendencia a la unificacioacuten de formatos de intercambio de datos geograacuteficos propician la aparicioacuten de una oferta proveedora (Open Gis) que suministra datos a un enorme mercado de usuario final El incremento de la popularidad de las tendencias de programacioacuten distribuida y la expansioacuten y beneficios de la maacutequina virtual de Java permiten la creacioacuten de nuevas formas de programacioacuten de sistemas distribuidos de esta manera aparecen los agentes moacuteviles que tratan de solucionar el traacutefico excesivo que hoy en diacutea se encuentra en Internet Los agentes moacuteviles utilizan la invocacioacuten de meacutetodos remotos y la serializacioacuten de objetos de Java para lograr transportar la computacioacuten y los datos Nace aquiacute un nuevo

paradigma para el acceso a consultas y recopilacioacuten de datos en los sistemas de informacioacuten geograacutefica cuyos mayores beneficios se esperan obtener en los siguientes antildeos

El Mapa del Futuro es una Imagen Inteligente A partir de 1998 se empezaron a colocar en distintas oacuterbitas una serie de familias de sateacutelites que traeraacuten a los computadores personales antes del antildeo 2003 fotografiacuteas digitales de la superficie de la tierra con resoluciones que oscilaraacuten entre 10 metros y 50 centiacutemetros Empresas como SPOT OrbImage EarthWatch Space Imaging y SPIN-2 han iniciado la creacioacuten de uno de los mecanismos que seraacute responsable de la habilitacioacuten espacial de la tecnologiacutea informaacutetica Curiosamente eacuteste Boom de los sateacutelites de comunicaciones estaacute empujando la capacidad de ancho de banda para enviar y recibir datos hasta el punto de que en este momento la capacidad solo concebida para fibra oacuteptica de T1 y T3 se estaacute alcanzando de manera inalaacutembrica Por otro lado la frecuencia de visita de estos sateacutelites permitiraacuten ver cualquier parte del mundo casi cada hora

Las imaacutegenes pancromaacuteticas multiespectrales hiperespectrales radar infrarrojas teacutermicas crearaacuten un mundo virtual digital a nuestro alcance Este nuevo mundo cambiaraacute radicalmente la percepcioacuten que tenemos sobre nuestro planeta

1 Diferencias entre SIG y CAD

Los sistemas CAD se basan en la computacioacuten graacutefica que se concentra en la representacioacuten y el manejo de informacioacuten visual (liacuteneas y puntos) Los SIG requieren de un buen nivel de computacioacuten graacutefica pero un paquete exclusivo para manejo graacutefico no es suficiente para ejecutar las tareas que requiere un SIG y no necesariamente un paquete graacutefico constituye una buena base para desarrollar un SIG

El manejo de la informacioacuten espacial requiere una estructura diferente de la base de datos mayor volumen de almacenamiento y tecnologiacutea de soporte loacutegico (software) que supere las capacidades funcionales graacuteficas ofrecidas por las soluciones CAD

Los SIG y los CAD tienen mucho en comuacuten dado que ambos manejan los contextos de referencia espacial y topologiacutea Las diferencias consisten en el volumen y la diversidad de informacioacuten y la naturaleza especializada de los meacutetodos de anaacutelisis presentes en un SIG Estas diferencias pueden ser tan grandes que un sistema eficiente para CAD puede no ser el apropiado para un SIG y viceversa

1 iquestQUEacute ES UN SIG

Es un sistema de hardware software y procedimientos disentildeados para soportar la captura administracioacuten manipulacioacuten anaacutelisis modelamiento y graficacioacuten de datos u objetos referenciados espacialmente para resolver problemas complejos de planeacioacuten y administracioacuten Una definicioacuten mas sencilla es Un sistema de computador capaz de mantener y usar datos con localizaciones exactas en una superficie terrestre

Un sistema de informacioacuten geograacutefica es una herramienta de anaacutelisis de informacioacuten La informacioacuten debe tener una referencia espacial y debe conservar una inteligencia propia sobre la topologiacutea y representacioacuten

En general un SIG debe tener la capacidad de dar respuesta a las siguientes preguntas

iquestDoacutende estaacute el objeto A

iquestDoacutende estaacute A con relacioacuten a B

iquestCuantas ocurrencias del tipo A hay en una distancia D de B

iquestCuaacutel es el valor que toma la funcioacuten Z en la posicioacuten X

iquestCuaacutel es la dimensioacuten de B (Frecuencia periacutemetro aacuterea volumen)

iquestCuaacutel es el resultado de la interseccioacuten de diferentes tipos de informacioacuten

iquestCuaacutel es el camino mas corto (menor resistencia o menor costo) sobre el terreno desde un punto (X1 Y1) a lo largo de un corredor P hasta un punto (X2 Y2)

iquestQueacute hay en el punto (X Y)

iquestQueacute objetos estaacuten proacuteximos a aquellos objetos que tienen una combinacioacuten de caracteriacutesticas

iquestCuaacutel es el resultado de clasificar los siguientes conjuntos de informacioacuten espacial

Utilizando el modelo definido del mundo real simule el efecto del proceso P en un tiempo T dado un escenario S

1 iquestCUAacuteLES SON LOS COMPONENTES DE UN SIG

1 Equipos (Hardware)

Es donde opera el SIG Hoy por hoy programas de SIG se pueden ejecutar en un amplio rango de equipos desde servidores hasta computadores personales usados en red o trabajando en modo desconectado

2 Programas (Software)

Los programas de SIG proveen las funciones y las herramientas necesarias para almacenar analizar y desplegar la informacioacuten geograacutefica Los principales componentes de los programas son

Herramientas para la entrada y manipulacioacuten de la informacioacuten geograacutefica

Un sistema de manejador de base de datos (DBMS)

Herramientas que permitan buacutesquedas geograacuteficas anaacutelisis y visualizacioacuten

Interface graacutefica para el usuario (GUI) para acceder faacutecilmente a las herramientas

1 Datos

Probablemente la parte maacutes importante de un sistema de informacioacuten geograacutefico son sus datos Los datos geograacuteficos y tabulares pueden ser adquiridos por quien implementa el sistema de informacioacuten asiacute como por terceros que ya los tienen disponibles El sistema de informacioacuten geograacutefico integra los datos espaciales con otros recursos de datos y puede incluso utilizar los manejadores de base de datos maacutes comunes para manejar la informacioacuten geograacutefica

2 Recurso humano

La tecnologiacutea de los SIG estaacute limitada si no se cuenta con el personal que opera desarrolla y administra el sistema Y que establece planes para aplicarlo en problemas del mundo real

3 Procedimientos

Un SIG operaraacute acorde con un plan bien disentildeado y con unas reglas claras del negocio que son los modelos y las praacutecticas operativas caracteriacutesticas de cada organizacioacuten

1 iquestCUALES SON LAS FUNCIONES DE LOS COMPONENTES DE UN SIG

Dentro de las funciones baacutesicas de un sistema de informacioacuten podemos describir la captura de la informacioacuten esta se logra mediante procesos de digitalizacioacuten procesamiento de imaacutegenes de sateacutelite fotografiacuteas videos procesos aerofotogrameacutetricos entre otros

Otra funcioacuten baacutesica de procesamiento de un SIG hace referencia a la parte del anaacutelisis que se puede realizar con los datos graacuteficos y no graacuteficos se puede especificar la funcioacuten de contiguumlidad de objetos sobre una aacuterea determinada del mismo modo se puede especificar la funcioacuten de coincidencia que se refiere a la superposicioacuten de objetos dispuestos sobre un mapa

La manera como se agrupan los diversos elementos constitutivos de un SIG quedan determinados por una serie de caracteriacutesticas comunes a varios tipos de objetos en el

modelo estas agrupaciones son dinaacutemicas y generalmente obedecen a condiciones y necesidades bien especificas de los usuarios

La definicioacuten formal del concepto categoriacutea o cobertura queda determinado como una unidad baacutesica de agrupacioacuten de varios mapas que comparten algunas caracteriacutesticas comunes en forma de temas relacionados con los objetos contenidos en los mapas Sobre un mapa se definen objetos (tienen una dimensioacuten y localizacioacuten respecto a la superficie de la tierra) estos poseen atributos y eacutestos uacuteltimos pueden ser de tipo graacutefico o de tipo alfanumeacuterico

A un conjunto de mapas relacionados se le denomina entonces categoriacutea a un conjunto de categoriacuteas se les denomina un tema y al conjunto de temas dispuesto sobre una aacuterea especiacutefica de estudio se agrupa en forma de iacutendices temaacuteticos o geoindice del proyecto SIG De tal suerte que la arquitectura jeraacuterquica de un proyecto queda expuesta por el concepto de iacutendice categoriacutea objetos y atributos

Para ilustrar lo anterior con un ejemplo puede decirse que el iacutendice para el Valle de Aburraacute lo representa la rejilla de escala 12000 esto da como resultado 270 planchas desde el Municipio de Caldas hasta el Municipio de Barbosa

Las categoriacuteas definidas pueden ser los puntos de control el modelo de formacioacuten y conservacioacuten catastral la categoriacutea transporte las coberturas vegetales la hidrologiacutea el relieve y aacutereas en general

Los objetos para la categoriacutea puntos de control son el punto geodeacutesico el punto de nivelacioacuten el punto estereoscoacutepico entre otros Para ilustrar con otro ejemplo los objetos para la categoriacutea catastro son Zona urbana Sector Urbano Manzana Edificacioacuten Parque Sitio de intereacutes entre otros

Los atributos para el objeto zona urbana son El coacutedigo de identificacioacuten del departamento coacutedigo del municipio coacutedigo de la zona urbana entre otros Ahora bien la representacioacuten graacutefica del objeto zona urbana son tramos de liacutenea continua separados por triaacutengulos para delimitar la zona propiamente dicha

2 iquestQUEacute HACE UN SIG CON LA INFORMACIOacuteN

1 Representacioacuten de la informacioacuten

La representacioacuten primaria de los datos en un SIG estaacute basada en algunos tipos de objetos universales que se refieren al punto liacutenea y aacuterea Los elementos puntuales son todos aquellos objetos relativamente pequentildeos respecto a su entorno maacutes inmediatamente proacuteximo se representan mediante liacuteneas de longitud cero Por ejemplo elementos puntuales pueden ser un poste de la red de energiacutea o un sumidero de la red de alcantarillado

Aquiacute vale la pena hacer la siguiente aclaracioacuten respecto a la determinacioacuten de los elementos puntuales en un mapa que incluya los detalles maacutes relevante del de un objeto particular eacuteste puede figurar como un elemento de tipo aacuterea en cambio en otro mapa que no incluya detalles asociados del objeto puede aparecer como un objeto puntual

Los objetos lineales se representan por una sucesioacuten de puntos donde el ancho del elemento lineal es despreciable respecto a la magnitud de su longitud con este tipo de objetos se modelan y definen las carreteras las liacuteneas de transmisioacuten de energiacutea los riacuteos las tuberiacuteas del acueducto entre otros

Los objetos de tipo aacuterea se representan en un SIG de acuerdo con un conjunto de liacuteneas y puntos cerrados para formar una zona perfectamente definida a la que se le puede aplicar el concepto de periacutemetro y longitud Con este tipo se modelan las superficies tales como mapas de bosques sectores socioeconoacutemicos de una poblacioacuten un embalse de generacioacuten entre otros

2 Estructura de la representacioacuten

La manera como se agrupan los diversos elementos constitutivos de un SIG quedan determinados por una serie de caracteriacutesticas comunes a varios tipos de objetos en el modelo estas agrupaciones son dinaacutemicas y generalmente obedecen a las condiciones y necesidades bien especiacuteficas de los usuarios

3 iquestCUAacuteL ES LA INFORMACIOacuteN QUE SE MANEJA EN UN SIG

Se parte de la idea que un SIG es un conjunto de procedimientos usados para almacenar y manipular datos geograacuteficamente referenciados es decir objetos con una ubicacioacuten definida sobre la superficie terrestre bajo un sistema convencional de coordenadas

Se dice que un objeto en un SIG es cualquier elemento relativo a la superficie terrestre que tiene tamantildeo es decir que presenta una dimensioacuten fiacutesica (alto - ancho - largo) y una localizacioacuten espacial o una posicioacuten medible en el espacio relativo a la superficie terrestre

A todo objeto se asocian unos atributos que pueden ser

Graacuteficos

No graacuteficos o alfanumeacutericos

1 Atributos graacuteficos

Son las representaciones de los objetos geograacuteficos asociados con ubicaciones especiacuteficas en el mundo real La representacioacuten de los objetos se hace por medio de puntos liacuteneas o aacutereas

Ejemplos de una red de servicios

Punto un poste de energiacutea

Liacutenea una tuberiacutea

Aacuterea un embalse

1 Atributos no graacuteficos

Tambieacuten llamados atributos alfanumeacutericos Corresponden a las descripciones cualificaciones o caracteriacutesticas que nombran y determinan los objetos o elementos geograacuteficos En el siguiente graacutefico se observan los atributos graacuteficos y no graacuteficos que se encuentran asociados a los objetos representados

En un SIG los atributos graacuteficos y no graacuteficos se tienen que relacionar y esto se logra mediante un atributo de unioacuten

1 iquestCOacuteMO SE AGRUPA LA INFORMACIOacuteN DE LOS OBJETOS EN UN SIG

Los objetos se agrupan de acuerdo con caracteriacutesticas comunes y forman categoriacuteas o coberturas Las agrupaciones son dinaacutemicas y se establecen para responder a las necesidades especiacuteficas del usuario La categoriacutea o cobertura se define como una unidad baacutesica de almacenamiento Es una versioacuten digital de un sencillo mapa temaacutetico en el sentido de contener informacioacuten solamente sobre algunos de los objetos Predio lotes viacuteas marcas de terreno hidrografiacutea curvas de nivel En una categoriacutea se presentan tanto los atributos graacuteficos como los no graacuteficos

Una categoriacutea queda representada en el sistema por el conjunto de archivos o mapas que le pertenecen

1 Relaciones entre objetos

Se sabe que un objeto al interior de una categoriacutea posee por lo menos dos componentes uno graacutefico y otro no graacutefico A un objeto graacutefico se le define a traveacutes del software un nuacutemero clave de identificacioacuten del mismo modo a la componente alfanumeacuterica tambieacuten se le define el mismo identificador de tal forma que al interior del sistema se establece una relacioacuten entre los dos componentes Ademaacutes de la integridad de entidad definida anteriormente se definen otros tipos de relaciones por ejemplo la relacioacuten posicional dice donde estaacute el elemento respecto al sistema de coordenadas establecido La relacioacuten topoloacutegica dice sencillamente la relacioacuten del elemento con otros elementos de su entorno geograacutefico proacuteximo

2 iquestCOacuteMO SE ENCADENAN LOS OBJETOS Y ATRIBUTOS EN UNA CATEGORIacuteA

A cada objeto contenido en una categoriacutea se le asigna un uacutenico nuacutemero identificador Cada objeto estaacute caracterizado por una localizacioacuten uacutenica (atributos graacuteficos con relacioacuten a unas coordenadas geograacuteficas) y por un conjunto de descripciones (atributos no graacuteficos) El modelo de datos permite relacionar y ligar atributos graacuteficos y no graacuteficos Las relaciones se establecen tanto desde el punto de vista posicional como topoloacutegico

Los datos posicionales dicen donde estaacute el elemento y los datos topoloacutegicos informan sobre la ubicacioacuten del elemento con relacioacuten a los otros elementos Los atributos no graacuteficos dicen queacute es y coacutemo es el objeto El nuacutemero identificador que es uacutenico para cada objeto de la categoriacutea es almacenado tanto en el archivo o mapa de objetos como en la tabla de atributos lo cual garantiza una correspondencia estricta entre los atributos graacuteficos y no graacuteficos

1 Sistema de coordenadas

Un sistema de coordenadas geograacuteficas es un sistema de referencia usado para localizar y medir elementos geograacuteficos Para representar el mundo real se utiliza un sistema de coordenadas en el cual la localizacioacuten de un elemento esta dado por las magnitudes de latitud y longitud en unidades de grados minutos y segundos

La longitud varia de 0 a 180 grados en el hemisferio Este y de 0 a -180 grados en el hemisferio Oeste de acuerdo con las liacuteneas imaginarias denominadas meridianos

La latitud varia de 0 a 90 grados en el hemisferio norte y de 0 a -90 grados en el hemisferio sur de acuerdo con las liacuteneas imaginarias denominadas paralelos o liacuteneas ecuatoriales El origen de este sistema de coordenadas queda determinado en el punto donde se encuentran la liacutenea ecuatorial y el meridiano de Greenwich

Las coordenadas cartesianas son generalmente usadas para representar una superficie plana Los puntos se representan en teacuterminos de las distancias que separan a dicho punto de los ejes de coordenadas

En un SIG a traveacutes del iacutendice es posible ver las categoriacuteas por estas categoriacuteas se accede a los objetos y por los objetos se tiene acceso a los atributos graacuteficos y no graacuteficos que se almacenan en la base de datos geograacutefica Los archivos o mapas que conforman una categoriacutea se pueden cargar por cada usuario para atender sus necesidades De igual manera puede hacer operaciones con objetos que pertenezcan a la misma categoriacutea o a categoriacuteas diferentes Estas operaciones pueden ser de tipo espacial (unioacuten interseccioacuten) o racionales (Continuidad vecindad proximidad)

2 Proyecciones

La superficie de referencia maacutes comuacutenmente usada para la descripcioacuten de localizaciones geograacuteficas es una superficie esfeacuterica Esto es vaacutelido auacuten sabiendo que la figura de la tierra se puede modelar maacutes como un elipsoide que como una esfera Se sabe sin embargo que para la generacioacuten de una base de datos que permita la representacioacuten de elementos correctamente georeferenciados y en unidades de medida comunes como metros o kiloacutemetros debe ser construida una representacioacuten plana

Toda proyeccioacuten lleva consigo la distorsioacuten de una o varias de las propiedades espaciales ya mencionadas El meacutetodo usado para la proyeccioacuten seraacute el que en definitiva nos permita decidir cuales propiedades espaciales sean conservadas y cuales distorsionadas Proyecciones especiacuteficas eliminan o minimizan la distorsioacuten de propiedades espaciales particulares Las superficies de proyeccioacuten maacutes comunes son los planos los cilindros y los conos seguacuten el caso se exige la proyeccioacuten azimutal ciliacutendrica y coacutenica respectivamente

Las propiedades especiales de forma aacuterea distancia y direccioacuten son conservadas o distorsionadas dependiendo no solo de la superficie de proyeccioacuten sino tambieacuten de otros paraacutemetros Puesto que cada tipo de proyeccioacuten requiere de una forma diferente de transformacioacuten matemaacutetica para la conversioacuten geomeacutetrica cada meacutetodo debe producir distintas coordenadas para un punto dado Por ejemplo Transformacioacuten de mercator transformacioacuten estereograacutefica

3 iquestQUEacute ES UNA BASE DE DATOS GEOGRAacuteFICA

La esencia de un SIG estaacute constituida por una base de datos geograacutefica Esta es una coleccioacuten de datos acerca de objetos localizados en una determinada aacuterea de intereacutes en la superficie de la tierra organizados en una forma tal que puede servir eficientemente a una o varias aplicaciones Una base de datos geograacutefica requiere de un conjunto de procedimientos que permitan hacer un mantenimiento de ella tanto desde el punto de vista de su documentacioacuten como de su administracioacuten La eficiencia estaacute determinada por los diferentes tipos de datos almacenados en diferentes estructuras El viacutenculo entre las diferentes estructuras se obtiene mediante el campo clave que contiene el nuacutemero identificador de los elementos Tal nuacutemero identificador aparece tanto en los atributos graacuteficos como en los no graacuteficos Los atributos no graacuteficos son guardados en tablas y manipulados por medio de un sistema manejador de bases de datos

Los atributos graacuteficos son guardados en archivos y manejados por el software de un sistema SIG Los objetos geograacuteficos son organizados por temas de informacioacuten o capas de informacioacuten llamadas tambieacuten niveles Aunque los puntos liacuteneas y poliacutegonos pueden ser almacenados en niveles separados lo que permite la agrupacioacuten de la informacioacuten en temas son los atributos no graacuteficos Los elementos simplemente son agrupados por lo que ellos representan Asiacute por ejemplo en una categoriacutea dada riacuteos y carreteras aun siendo ambos objetos liacutenea estaacuten almacenados en distintos niveles por cuanto sus atributos son diferentes

Los formatos estaacutendar para un archivo de disentildeo son el formato celular o RASTER y el formato tipo VECTOR en el primero de ellos se define una grilla o una malla de rectaacutengulos o cuadrados a los que se les denomina ceacutelulas o retiacuteculas cada retiacutecula posee informacioacuten alfanumeacuterica asociada que representa las caracteriacutesticas de la zona o superficie geograacutefica que cubre como ejemplos de este formato se pueden citar la salida de un proceso de fotografiacutea satelital la fotografiacutea aeacuterea es otro buen ejemplo

De otro lado el formato vectorial representa la informacioacuten por medio de pares ordenados de coordenadas este ordenamiento da lugar a las entidades universales con las que se representan los objetos graacuteficos asiacute un punto se representa mediante un par de coordenadas una liacutenea con dos pares de coordenadas un poliacutegono como una serie de liacuteneas y una aacuterea como un poligono cerrado A las diversas entidades universales se les puede asignar atributos y almacenar eacutestos en una base de datos descriptiva o alfanumeacuterica para tales propoacutesitos

4 iquestQUE SE PUEDE HACER CON UN SIG

Un SIG permite resolver una variedad de problemas del mundo real El SIG puede manipularse para resolver los problemas usando varias teacutecnicas de entrada de datos anaacutelisis y resultados

1 Entrada de datos

Digitalizar o escanear

Convertir datos digitales de otros formatos

Adquirir otros datos disponibles

1 Manipulacioacuten y anaacutelisis

Respuestas a preguntas particulares

Soluciones a problemas particulares

1 Salida de datos

Despliegue en pantalla de los datos

Copias duras (planos y mapas) usando una impresora

Listados

Reportes

Se pueden nombrar otras aplicaciones de tipo general dentro de las muchas posibilidades que suministra un SIG

1 iquestQUEacute ES DESPLEGAR DATOS EN UN SIG

Con un SIG se pueden desplegar dos tipos de datos

Datos o atributos graacuteficos

Datos o atributos no graacuteficos

En el despliegue de datos un SIG permite

1 Localizar e identificar elementos geograacuteficos

Con un SIG se puede determinar que existe en un sitio en particular Para ello se deben especificar las condiciones Esto se hace especificando la localizacioacuten de un objeto o regioacuten para la cual se desea informacioacuten

Los meacutetodos comuacutenmente usados son

Sentildealar con el apuntador graacutefico o mouse el objeto o regioacuten

Escribir en el teclado la direccioacuten

Escribir en el teclado las coordenadas

Despueacutes de comandar las condiciones para localizar un objeto o regioacuten se obtienen unas respuestas En esta respuesta se pueden presentar todas o algunas de las caracteriacutesticas del objeto o regioacuten

1 Especificar condiciones

Con esta funcioacuten un SIG puede determinar en doacutende se satisfacen ciertas condiciones

La especificacioacuten de las condiciones se puede hacer por medio de

La seleccioacuten desde unas opciones predefinidas

La escritura de expresiones loacutegicas

El diligenciamiento interactivo en la pantalla

Despueacutes de comandar las condiciones que como usuario requiere se obtiene la respuesta esperada En cada respuesta se puede presentar

Un listado de todos los objetos que reuacutenen la condicioacuten

Los elementos que cumplen la condicioacuten resaltada graacuteficamente

1 Hacer anaacutelisis espaciales

En esta funcioacuten los datos se pueden analizar para obtener

Respuestas a preguntas particulares

Soluciones a problemas particulares

Los anaacutelisis geograacuteficos se hacen mediante la superposicioacuten de las caracteriacutesticas de los elementos de una misma categoriacutea

1 iquestCUALES SON LAS APLICACIONES DE LOS SISTEMAS DE INFORMACIOacuteN GEOGRAacuteFICA

La utilidad principal de un Sistema de Informacioacuten Geograacutefica radica en su capacidad para construir modelos o representaciones del mundo real a partir de las bases de datos digitales y para utilizar esos modelos en la simulacioacuten de los efectos que un proceso de la naturaleza o una accioacuten antroacutepica produce sobre un determinado escenario en una eacutepoca especiacutefica La construccioacuten de modelos constituye un instrumento muy eficaz para analizar las tendencias y determinar los factores que las influyen asiacute como para evaluar las posibles consecuencias de las decisiones de planificacioacuten sobre los recursos existentes en el aacuterea de intereacutes

En el aacutembito municipal pueden desarrollarse aplicaciones que ayuden a resolver un amplio rango de necesidades como por ejemplo

Produccioacuten y actualizacioacuten de la cartografiacutea baacutesica

Administracioacuten de servicios puacuteblicos (acueducto alcantarillado energiacutea teleacutefonos entre otros)

Inventario y avaluacuteo de predios

Atencioacuten de emergencias (incendios terremotos accidentes de traacutensito entre otros

Estratificacioacuten socioeconoacutemica

Regulacioacuten del uso de la tierra

Control ambiental (saneamiento baacutesico ambiental y mejoramiento de las condiciones ambientales educacioacuten ambiental)

Evaluacioacuten de aacutereas de riesgos (prevencioacuten y atencioacuten de desastres)

Localizacioacuten oacuteptima de la infraestructura de equipamiento social (educacioacuten salud deporte y recreacioacuten)

Disentildeo y mantenimiento de la red vial

Formulacioacuten y evaluacioacuten de planes de desarrollo social y econoacutemico

1 CAPTURA DE LA INFORMACIOacuteN

La informacioacuten geograacutefica con la cual se trabaja en los SIG puede encontrarse en dos tipos de presentaciones o formatos Celular o raster y Vectorial

1 Formato RASTER

El formato raster se obtiene cuando se digitaliza un mapa o una fotografiacutea o cuando se obtienen imaacutegenes digitales capturadas por sateacutelites En ambos casos se obtiene un archivo digital de esa informacioacuten

La captura de la informacioacuten en este formato se hace mediante los siguientes medios scanners imaacutegenes de sateacutelite fotografiacutea aeacuterea caacutemaras de video entre otros

2 Formato VECTORIAL

La informacioacuten graacutefica en este tipo de formatos se representa internamente por medio de segmentos orientados de rectas o vectores De este modo un mapa queda reducido a una serie de pares ordenados de coordenadas utilizados para representar puntos liacuteneas y superficies

La captura de la informacioacuten en el formato vectorial se hace por medio de mesas digitalizadoras convertidores de formato raster a formato vectorial sistemas de geoposicionamiento global (GPS) entrada de datos alfanumeacuterica entre otros

2 EL MANEJO DE LA INFORMACION

1 Modelos de disentildeo de un sig

La tecnologiacutea de los SIG en la mayoriacutea de los casos se ha desarrollado sin una profundizacioacuten teoacuterica que sirva de base para su disentildeo e implementacioacuten para sacar el mayor provecho de esta teacutecnica es necesario ahondar en ciertos aspectos teoacutericos y praacutecticos que los especialistas no deben perder de vista partiendo de que no se puede confundir el SIG con digitalizar y teclear datos en el computador

Al iniciar el estudio para disentildear un SIG debe pensarse que se van a manejar objetos que existen en la realidad tienen caracteriacutesticas que los diferencien y guardan ciertas relaciones espaciales que se deben conservar por lo tanto no se puede olvidar en ninguacuten caso que se va a desarrollar en el computador un modelo de objetos y relaciones que se encuentran en el mundo real

Para garantizar que el esquema anterior se pueda obtener se construye una serie de modelos que permitan manipular los objetos tal cual como aparecen en la realidad con esto se convertiraacuten imaacutegenes de fenoacutemenos reales en sentildeales que se manejan en el computador como datos que haraacuten posible analizar los objetos que ellas representan y extraerles informacioacuten

Normalmente se llevan a cabo tres etapas para pasar de la realidad del terreno al nivel de abstraccioacuten que se representa en el computador y se maneja en los SIG y que definen la estructura de los datos de la cual dependeraacuten los procesos y consultas que se efectuaraacuten en la etapa de produccioacuten

REALIDAD

MODELO CONCEPTUAL

MODELO LOGICO

MODELO FISICO

1 Modelo conceptual

Es la conceptualizacioacuten de la realidad por medio de la definicioacuten de objetos de la superficie de la tierra (entidades) con sus relaciones espaciales y caracteriacutesticas (atributos) que se representan en un esquema describiendo esos fenoacutemenos del mundo real Para obtener el modelo conceptual el primer paso es el anaacutelisis de la informacioacuten y los datos que se usan y producen en la empresa que desarrolla el SIG el siguiente paso es la determinacioacuten de las entidades y los atributos con las relaciones que aquellas guardan de acuerdo con el flujo de informacioacuten qn los diferentes procesos que se llevan a cabo en la empresa

Existen diversos meacutetodos para desarrollar tanto el modelo conceptual como los demaacutes modelos por cuanto este es la base para obtenerlos entre ellos tenemos

Entidad asociacioacuten (EA)

Modelo Entidad Relacioacuten (MER)

En los SIG sobre todo si tienen algo de complejidad se debe pensar siempre en el MER que garantiza la organizacioacuten de todas las entidades con sus relaciones en un solo esquema de representacioacuten de las cosas como son en la realidad Con este modelo se obtiene un medio efectivo para mostrar los requerimientos de informacioacuten organizacioacuten y documentacioacuten necesarios para desarrollar el SIG y la clases de datos que se estaraacuten manipulando

1 Modelo loacutegico

Se puede definir como el disentildeo detallado de las bases de datos que contendraacuten la informacioacuten alfa ndash numeacuterica y los niveles de informacioacuten graacutefica que se capturaraacuten con los atributos que describen cada entidad identificadores conectores tipo de dato (numeacuterico o caraacutecter) y su longitud ademaacutes se define la geometriacutea (punto liacutenea o aacuterea) de cada una de ellas

Como se trata de manipular en el sistema los elementos del paisaje se tienen que codificar para poder almacenarlos en el computador y luego manipularlos en forma digital y ademaacutes darles un siacutembolo para su representacioacuten graacutefica en la pantalla o en el papel

Es en esta etapa que se elaboran las estructuras en que se almacenaraacuten todos los datos tomando como base el modelo conceptual desarrollado anteriormente Se trata de hacer una descripcioacuten detallada de las entidades los procesos y anaacutelisis que se llevaraacuten a cabo los productos que se espera obtener y la preparacioacuten de los menuacutes de consulta para los usuarios

En esta parte de disentildeo del SIG se definen los diferentes tipos de anaacutelisis que se estaraacuten llevando a cabo maacutes adelante y las consultas que se vayan a realizar comuacutenmente esto por cuanto de la estructura de las bases de datos (graacuteficas y alfa ndash numeacutericas) dependen los resultados obtenidos al final es por lo anterior que en esta etapa se hace un disentildeo detallado de lo que contendraacute el SIG y de la presentacioacuten que tendraacuten los productos normalmente definiendo los tipos de mapas con sus leyendas contenido temaacutetico y demaacutes reportes o tablas que se espera satisfagan los principales requerimientos de los usuarios y clientes con estos se agilizaraacuten los procesos que envuelvan directamente a los usuarios ya que la mayoriacutea de sus consultas podraacuten ser respondidas inmediatamente mientras las no convencionales tomaraacuten un poco maacutes de tiempo

No todas las posibles consultas estaraacuten resueltas desde este momento por cuanto muchos clientes tienen requerimientos especiacuteficos o particulares que no permiten que todas las preguntas sean montadas de antemano sobretodo en casos como el de catastro en que debido a la gran variedad de informacioacuten y de usuarios y clientes los requerimientos diarios son muy diversos No se trata de desarrollar un SIG cerrado que amarre a la gente a determinadas consultas de lo que se trata es de ganar en eficiencia para satisfacer mejor y maacutes raacutepido a los clientes

Una vez definido el modelo conceptual y el loacutegico se conoce cuales mapas se han de digitalizar y que informacioacuten alfa ndash numeacuterica debe involucrarse

Tanto el modelo conceptual como el loacutegico son independientes de los programas y equipos que se vayan a utilizar y de su correcta concepcioacuten depende el eacutexito del SIG

2 Modelo fiacutesico

Es la implementacioacuten de los anteriores modelos en el programa o software seleccionado y los equipos especiacuteficos en que se vaya a trabajar y por esto se realiza de acuerdo con sus propias especificaciones El modelo fiacutesico determina en que forma se debe almacenar los datos cumpliendo con las restricciones y aprovechando las ventajas del sistema especiacutefico a utilizar

1 Almacenamiento de la Informacioacuten

En esta etapa se administra la informacioacuten geograacutefica y descriptiva contenida en las bases de datos y los elementos en que fiacutesicamente son almacenados

La informacioacuten en un GIS es almacenada en cuatro grandes conjuntos de bases de datos

Bases de datos de imaacutegenes Estas imaacutegenes representan fotograacuteficamente el terreno

Bases de datos complementarios de imaacutegenes Esta base de datos contiene siacutembolos graacuteficos y caracteres alfanumeacutericos georeferenciados al mismo sistema de coordenadas de la imagen real a la que complementan

Bases de datos cartograacuteficos Almacena la informacioacuten de los mapas que representan diferentes clases de informacioacuten de una aacuterea especiacutefica Corresponden a las coberturas o categoriacuteas

Bases de datos de informacioacuten descriptiva Esta base facilita el almacenamiento de datos descriptivos en las formas mas comunes de tal forma que puedan ser utilizados por otros sistemas

1 Manipulacioacuten de la Informacioacuten

La manipulacioacuten de la informacioacuten incluye operaciones de extraccioacuten y edicioacuten Asiacute mismo provee los mecanismos para la comunicacioacuten entre los datos fiacutesicos (extraiacutedos por los moacutedulos de almacenamiento y utilizacioacuten por los moacutedulos de anaacutelisis)

2 Extraccioacuten de la informacioacuten

Las formas de extraer o recuperar informacioacuten de los SIG son muy variadas y pueden llegar a ser muy complejas Las formas baacutesicas para extraer la informacioacuten son

1 Extraccioacuten mediante especificacioacuten geomeacutetrica

Consiste en extraer informacioacuten del SIG mediante la especificacioacuten de un dominio espacial definido por un punto una liacutenea o una aacuterea deseada Por ejemplo seleccionar por medio del apuntador graacutefico un riacuteo en un mapa una tuberiacutea en un plano

2 Extraccioacuten mediante condicioacuten geomeacutetrica

Extraer por medio de un dominio espacial y una condicioacuten geograacutefica entidades graacuteficas Por ejemplo las poblaciones que se encuentren en un radio de 5 Km al rededor de una bocatoma

3 Extraccioacuten mediante especificacioacuten descriptiva

Extraccioacuten de las entidades espaciales que satisfagan una condicioacuten descriptiva determinada Por ejemplo todos los predios que tengan el mismo duentildeo

4 Extraccioacuten mediante condicioacuten descriptiva o loacutegica

Extraccioacuten de entidades espaciales que cumplan la condicioacuten descriptiva y una expresioacuten loacutegica cualquiera relacionada con uno algunos de sus atributos espaciales asociados Por ejemplo todos los predios que pertenezcan al mismo duentildeo con aacutereas superiores a 500 hectaacutereas y periacutemetro superior a 10000 metros

3 Edicioacuten de la Informacioacuten

Permite la modificacioacuten y actualizacioacuten de la informacioacuten Las funciones de edicioacuten son particulares de cada programa SIG Las funciones deben incluir

Mecanismos para la edicioacuten de entidades graacuteficas (cambio de color posicioacuten escala dibujo de nuevas entidades graacuteficas entre otros)

Mecanismos para la edicioacuten de datos descriptivos (modificacioacuten de atributos cambios en la estructura de archivos actualizacioacuten de datos generacioacuten de nuevos datos entre otros)

1 Anaacutelisis y modelamiento de la Informacioacuten

Permite realizar las operaciones analiacuteticas necesarias para producir nueva informacioacuten con base en la existente con el fin de dar solucioacuten a un problema especiacutefico

Las operaciones de anaacutelisis y modelamiento se pueden clasificar en

1 Generalizacioacuten cartograacutefica

Capacidad de generalizar caracteriacutesticas de un mapa o presentacioacuten cartograacutefica con el fin de hacer el modelo final menos complejo

2 Anaacutelisis espaciales

Incluye las funciones que realicen caacutelculos sobre las entidades graacuteficas Va desde operaciones sencillas como longitud de una liacutenea periacutemetros aacutereas y voluacutemenes hasta anaacutelisis de redes de conduccioacuten interseccioacuten de poliacutegonos y anaacutelisis de modelos digitales del terreno

Los diferentes tipos de anaacutelisis que un SIG debe realizar son

Contiguumlidad Encontrar aacutereas en una regioacuten determinada

Coincidencia Anaacutelisis de superposicioacuten de puntos liacuteneas poliacutegonos y aacutereas

Conectividad Anaacutelisis sobre entidades graacuteficas que representen redes de conduccioacuten tales como

Enrutamiento Como se mueve el elemento conducido a lo largo de la red

Radio de accioacuten Alcance del movimiento del elemento dentro de la red

Apareamiento de direcciones Acople de informacioacuten de direcciones a las entidades graacuteficas

Anaacutelisis digital del terreno Anaacutelisis de la informacioacuten de superficie para el modelamiento de fenoacutemenos geograacuteficos continuos Con los modelos digitales de terreno (DTM la representacioacuten de una superficie por medio de coordenadas X Y Z) que son la informacioacuten baacutesica para el anaacutelisis de superficies

Operacioacuten sobre mapas Uso de expresiones loacutegicas y matemaacuteticas para el anaacutelisis y modelamiento de atributos geograacuteficos Estas operaciones son soportadas de acuerdo con el formato de los datos (raster o vectorial)

Geometriacutea de coordenadas Operaciones geomeacutetricas para el manejo de coordenadas terrestres por medio de operadores loacutegicos y aritmeacuteticos Algunas de esas operaciones son proyecciones terrestres de los mapas transformaciones geomeacutetricas (rotacioacuten traslacioacuten cambios de escala) precisioacuten de coordenadas correccioacuten de errores

1 Salida y representacioacuten de la informacioacuten

La salida de informacioacuten de un SIG puede ser de tipo textual o de tipo graacutefico Ambos tipos de informacioacuten pueden ser presentados en forma digital o analoacutegica

La representacioacuten digital se utiliza cuando dicha informacioacuten o en general a otro medio sistematizado El medio analoacutegico es el que se presenta al usuario como respuesta a un interrogante del mismo La informacioacuten textual analoacutegica consiste normalmente en un conjunto de tablas que representan la informacioacuten almacenada en la base de datos o representan el resultado de alguacuten tipo de anaacutelisis efectuado sobre eacutesta La informacioacuten analoacutegica graacutefica consiste en mapas graacuteficos o diagramas Ambos tipos de informacioacuten pueden ser presentados en una pantalla o impresos en el papel

El sistema debe proveer la capacidad de complementar la informacioacuten graacutefica antes de su presentacioacuten definitiva por medio de una simbologiacutea adecuada y manejar la posibilidad de adicionar elementos geomeacutetricos que permitan una calidad y una visualizacioacuten faacuteciles de entender por el usuario

Page 5: SISTEMAS DE INFROAMCION GEOGRAFICA

Produccioacuten de informacioacuten basada en el anaacutelisis espacial pero con el costo de una baja calidad graacutefica

La produccioacuten automaacutetica de dibujo se basoacute en la tecnologiacutea de disentildeo asistido por computador (CAD) El CAD se utilizoacute en la cartografiacutea para aumentar la productividad en la generacioacuten y actualizacioacuten de mapas El modelo de base de datos de CAD maneja la informacioacuten espacial como dibujos electroacutenicos compuestos por entidades graacuteficas organizadas en planos de visualizacioacuten o capas Cada capa contiene la informacioacuten de los puntos en la pantalla (o pixeles) que debe encender para la representacioacuten por pantalla Estos conjuntos de puntos organizados por planos de visualizacioacuten se guardan en un formato vectorial

Las bases de datos incluyen funciones graacuteficas primitivas que se emplean para construir nuevos conjuntos de puntos o liacuteneas en nuevas capas y definir un siacutembolo imaginado por el usuario Por ejemplo una capa que contenga una liacutenea vertical se puede sumar loacutegicamente a una capa que contenga un aacuterea circular para generar el siacutembolo de un palo de golf o una nota musical definido en una nueva capa que se puede llamar hierro 4 o negrilla

Posteriormente a la simbologiacutea se le adicionoacute una variable inteligente al incorporar el texto

El desarrollo de la tecnologiacutea CAD se aplicoacute para la manipulacioacuten de mapas y dibujos y para la optimizacioacuten del manejo gerencial de informacioacuten cartograacutefica De alliacute se desarrolloacute la tecnologiacutea AMFM (Automated Mapping Facilities Management)

El desarrollo paralelo de las disciplinas que incluyen la captura el anaacutelisis y la presentacioacuten de datos en un contexto de aacutereas afines como catastro cartografiacutea topografiacutea ingenieriacutea civil geografiacutea planeacioacuten urbana y rural servicios puacuteblicos entre otros ha implicado duplicidad de esfuerzos Hoy en diacutea se ha logrado reunir el trabajo en el aacuterea de sistemas de informacioacuten geograacutefica multipropoacutesito en la medida en que se superan los problemas teacutecnicos y conceptuales inherentes al proceso

En los antildeos ochenta se vio la expansioacuten del uso de los SIG facilitado por la comercializacioacuten simultaacutenea de un gran nuacutemero de herramientas de dibujo y disentildeo asistido por ordenador (con siglas en ingles CAD y CADD) asiacute como la generalizacioacuten del uso de microordenadores y estaciones de trabajo en la industria y la aparicioacuten y consolidacioacuten de las Bases de Datos relacionales junto a las primeras modelizaciones de las relaciones espaciales o topologiacutea En este sentido la aparicioacuten de productos como ARC-INFO en el aacutembito del SIG o IGDS en el aacutembito del CAD fue determinante para lanzar un nuevo mercado con una rapidiacutesima expansioacuten La aparicioacuten de la Orientacioacuten a Objetos (OO) en los SIG (como el Tigris de Intergraph) inicialmente aplicado en el aacutembito militar (Defense Map Agency - DMA) (OO) permite nuevas concepciones de los SIG donde se integra todo lo referido a cada entidad (pe una parcela) (simbologiacutea geometriacutea topologiacutea atribucioacuten) Pronto los SIG se comienzan a utilizar en cualquier disciplina que necesite la combinacioacuten de planos cartograacuteficos y bases de datos como Ingenieriacutea Civil disentildeo de carreteras presas y embalses Estudios medioambientales Estudios socioeconoacutemicos y demograacuteficos Planificacioacuten de liacuteneas de comunicacioacuten Ordenacioacuten del territorio Estudios geoloacutegicos y geofiacutesicos Prospeccioacuten y explotacioacuten de minas entre otros Los antildeos noventa se caracterizan por la madurez en el uso de estas tecnologiacuteas en los aacutembitos tradicionales mencionados y por su expansioacuten a nuevos campos (SIG en los negocios) propiciada por la generalizacioacuten en el uso de los ordenadores de gran potencia y sin embargo muy asequibles la enorme expansioacuten de las comunicaciones y en especial de Internet y el World Wide Web la aparicioacuten de los sistemas distribuidos (DCOM CORBA) y la fuerte tendencia a la unificacioacuten de formatos de intercambio de datos geograacuteficos propician la aparicioacuten de una oferta proveedora (Open Gis) que suministra datos a un enorme mercado de usuario final El incremento de la popularidad de las tendencias de programacioacuten distribuida y la expansioacuten y beneficios de la maacutequina virtual de Java permiten la creacioacuten de nuevas formas de programacioacuten de sistemas distribuidos de esta manera aparecen los agentes moacuteviles que tratan de solucionar el traacutefico excesivo que hoy en diacutea se encuentra en Internet Los agentes moacuteviles utilizan la invocacioacuten de meacutetodos remotos y la serializacioacuten de objetos de Java para lograr transportar la computacioacuten y los datos Nace aquiacute un nuevo

paradigma para el acceso a consultas y recopilacioacuten de datos en los sistemas de informacioacuten geograacutefica cuyos mayores beneficios se esperan obtener en los siguientes antildeos

El Mapa del Futuro es una Imagen Inteligente A partir de 1998 se empezaron a colocar en distintas oacuterbitas una serie de familias de sateacutelites que traeraacuten a los computadores personales antes del antildeo 2003 fotografiacuteas digitales de la superficie de la tierra con resoluciones que oscilaraacuten entre 10 metros y 50 centiacutemetros Empresas como SPOT OrbImage EarthWatch Space Imaging y SPIN-2 han iniciado la creacioacuten de uno de los mecanismos que seraacute responsable de la habilitacioacuten espacial de la tecnologiacutea informaacutetica Curiosamente eacuteste Boom de los sateacutelites de comunicaciones estaacute empujando la capacidad de ancho de banda para enviar y recibir datos hasta el punto de que en este momento la capacidad solo concebida para fibra oacuteptica de T1 y T3 se estaacute alcanzando de manera inalaacutembrica Por otro lado la frecuencia de visita de estos sateacutelites permitiraacuten ver cualquier parte del mundo casi cada hora

Las imaacutegenes pancromaacuteticas multiespectrales hiperespectrales radar infrarrojas teacutermicas crearaacuten un mundo virtual digital a nuestro alcance Este nuevo mundo cambiaraacute radicalmente la percepcioacuten que tenemos sobre nuestro planeta

1 Diferencias entre SIG y CAD

Los sistemas CAD se basan en la computacioacuten graacutefica que se concentra en la representacioacuten y el manejo de informacioacuten visual (liacuteneas y puntos) Los SIG requieren de un buen nivel de computacioacuten graacutefica pero un paquete exclusivo para manejo graacutefico no es suficiente para ejecutar las tareas que requiere un SIG y no necesariamente un paquete graacutefico constituye una buena base para desarrollar un SIG

El manejo de la informacioacuten espacial requiere una estructura diferente de la base de datos mayor volumen de almacenamiento y tecnologiacutea de soporte loacutegico (software) que supere las capacidades funcionales graacuteficas ofrecidas por las soluciones CAD

Los SIG y los CAD tienen mucho en comuacuten dado que ambos manejan los contextos de referencia espacial y topologiacutea Las diferencias consisten en el volumen y la diversidad de informacioacuten y la naturaleza especializada de los meacutetodos de anaacutelisis presentes en un SIG Estas diferencias pueden ser tan grandes que un sistema eficiente para CAD puede no ser el apropiado para un SIG y viceversa

1 iquestQUEacute ES UN SIG

Es un sistema de hardware software y procedimientos disentildeados para soportar la captura administracioacuten manipulacioacuten anaacutelisis modelamiento y graficacioacuten de datos u objetos referenciados espacialmente para resolver problemas complejos de planeacioacuten y administracioacuten Una definicioacuten mas sencilla es Un sistema de computador capaz de mantener y usar datos con localizaciones exactas en una superficie terrestre

Un sistema de informacioacuten geograacutefica es una herramienta de anaacutelisis de informacioacuten La informacioacuten debe tener una referencia espacial y debe conservar una inteligencia propia sobre la topologiacutea y representacioacuten

En general un SIG debe tener la capacidad de dar respuesta a las siguientes preguntas

iquestDoacutende estaacute el objeto A

iquestDoacutende estaacute A con relacioacuten a B

iquestCuantas ocurrencias del tipo A hay en una distancia D de B

iquestCuaacutel es el valor que toma la funcioacuten Z en la posicioacuten X

iquestCuaacutel es la dimensioacuten de B (Frecuencia periacutemetro aacuterea volumen)

iquestCuaacutel es el resultado de la interseccioacuten de diferentes tipos de informacioacuten

iquestCuaacutel es el camino mas corto (menor resistencia o menor costo) sobre el terreno desde un punto (X1 Y1) a lo largo de un corredor P hasta un punto (X2 Y2)

iquestQueacute hay en el punto (X Y)

iquestQueacute objetos estaacuten proacuteximos a aquellos objetos que tienen una combinacioacuten de caracteriacutesticas

iquestCuaacutel es el resultado de clasificar los siguientes conjuntos de informacioacuten espacial

Utilizando el modelo definido del mundo real simule el efecto del proceso P en un tiempo T dado un escenario S

1 iquestCUAacuteLES SON LOS COMPONENTES DE UN SIG

1 Equipos (Hardware)

Es donde opera el SIG Hoy por hoy programas de SIG se pueden ejecutar en un amplio rango de equipos desde servidores hasta computadores personales usados en red o trabajando en modo desconectado

2 Programas (Software)

Los programas de SIG proveen las funciones y las herramientas necesarias para almacenar analizar y desplegar la informacioacuten geograacutefica Los principales componentes de los programas son

Herramientas para la entrada y manipulacioacuten de la informacioacuten geograacutefica

Un sistema de manejador de base de datos (DBMS)

Herramientas que permitan buacutesquedas geograacuteficas anaacutelisis y visualizacioacuten

Interface graacutefica para el usuario (GUI) para acceder faacutecilmente a las herramientas

1 Datos

Probablemente la parte maacutes importante de un sistema de informacioacuten geograacutefico son sus datos Los datos geograacuteficos y tabulares pueden ser adquiridos por quien implementa el sistema de informacioacuten asiacute como por terceros que ya los tienen disponibles El sistema de informacioacuten geograacutefico integra los datos espaciales con otros recursos de datos y puede incluso utilizar los manejadores de base de datos maacutes comunes para manejar la informacioacuten geograacutefica

2 Recurso humano

La tecnologiacutea de los SIG estaacute limitada si no se cuenta con el personal que opera desarrolla y administra el sistema Y que establece planes para aplicarlo en problemas del mundo real

3 Procedimientos

Un SIG operaraacute acorde con un plan bien disentildeado y con unas reglas claras del negocio que son los modelos y las praacutecticas operativas caracteriacutesticas de cada organizacioacuten

1 iquestCUALES SON LAS FUNCIONES DE LOS COMPONENTES DE UN SIG

Dentro de las funciones baacutesicas de un sistema de informacioacuten podemos describir la captura de la informacioacuten esta se logra mediante procesos de digitalizacioacuten procesamiento de imaacutegenes de sateacutelite fotografiacuteas videos procesos aerofotogrameacutetricos entre otros

Otra funcioacuten baacutesica de procesamiento de un SIG hace referencia a la parte del anaacutelisis que se puede realizar con los datos graacuteficos y no graacuteficos se puede especificar la funcioacuten de contiguumlidad de objetos sobre una aacuterea determinada del mismo modo se puede especificar la funcioacuten de coincidencia que se refiere a la superposicioacuten de objetos dispuestos sobre un mapa

La manera como se agrupan los diversos elementos constitutivos de un SIG quedan determinados por una serie de caracteriacutesticas comunes a varios tipos de objetos en el

modelo estas agrupaciones son dinaacutemicas y generalmente obedecen a condiciones y necesidades bien especificas de los usuarios

La definicioacuten formal del concepto categoriacutea o cobertura queda determinado como una unidad baacutesica de agrupacioacuten de varios mapas que comparten algunas caracteriacutesticas comunes en forma de temas relacionados con los objetos contenidos en los mapas Sobre un mapa se definen objetos (tienen una dimensioacuten y localizacioacuten respecto a la superficie de la tierra) estos poseen atributos y eacutestos uacuteltimos pueden ser de tipo graacutefico o de tipo alfanumeacuterico

A un conjunto de mapas relacionados se le denomina entonces categoriacutea a un conjunto de categoriacuteas se les denomina un tema y al conjunto de temas dispuesto sobre una aacuterea especiacutefica de estudio se agrupa en forma de iacutendices temaacuteticos o geoindice del proyecto SIG De tal suerte que la arquitectura jeraacuterquica de un proyecto queda expuesta por el concepto de iacutendice categoriacutea objetos y atributos

Para ilustrar lo anterior con un ejemplo puede decirse que el iacutendice para el Valle de Aburraacute lo representa la rejilla de escala 12000 esto da como resultado 270 planchas desde el Municipio de Caldas hasta el Municipio de Barbosa

Las categoriacuteas definidas pueden ser los puntos de control el modelo de formacioacuten y conservacioacuten catastral la categoriacutea transporte las coberturas vegetales la hidrologiacutea el relieve y aacutereas en general

Los objetos para la categoriacutea puntos de control son el punto geodeacutesico el punto de nivelacioacuten el punto estereoscoacutepico entre otros Para ilustrar con otro ejemplo los objetos para la categoriacutea catastro son Zona urbana Sector Urbano Manzana Edificacioacuten Parque Sitio de intereacutes entre otros

Los atributos para el objeto zona urbana son El coacutedigo de identificacioacuten del departamento coacutedigo del municipio coacutedigo de la zona urbana entre otros Ahora bien la representacioacuten graacutefica del objeto zona urbana son tramos de liacutenea continua separados por triaacutengulos para delimitar la zona propiamente dicha

2 iquestQUEacute HACE UN SIG CON LA INFORMACIOacuteN

1 Representacioacuten de la informacioacuten

La representacioacuten primaria de los datos en un SIG estaacute basada en algunos tipos de objetos universales que se refieren al punto liacutenea y aacuterea Los elementos puntuales son todos aquellos objetos relativamente pequentildeos respecto a su entorno maacutes inmediatamente proacuteximo se representan mediante liacuteneas de longitud cero Por ejemplo elementos puntuales pueden ser un poste de la red de energiacutea o un sumidero de la red de alcantarillado

Aquiacute vale la pena hacer la siguiente aclaracioacuten respecto a la determinacioacuten de los elementos puntuales en un mapa que incluya los detalles maacutes relevante del de un objeto particular eacuteste puede figurar como un elemento de tipo aacuterea en cambio en otro mapa que no incluya detalles asociados del objeto puede aparecer como un objeto puntual

Los objetos lineales se representan por una sucesioacuten de puntos donde el ancho del elemento lineal es despreciable respecto a la magnitud de su longitud con este tipo de objetos se modelan y definen las carreteras las liacuteneas de transmisioacuten de energiacutea los riacuteos las tuberiacuteas del acueducto entre otros

Los objetos de tipo aacuterea se representan en un SIG de acuerdo con un conjunto de liacuteneas y puntos cerrados para formar una zona perfectamente definida a la que se le puede aplicar el concepto de periacutemetro y longitud Con este tipo se modelan las superficies tales como mapas de bosques sectores socioeconoacutemicos de una poblacioacuten un embalse de generacioacuten entre otros

2 Estructura de la representacioacuten

La manera como se agrupan los diversos elementos constitutivos de un SIG quedan determinados por una serie de caracteriacutesticas comunes a varios tipos de objetos en el modelo estas agrupaciones son dinaacutemicas y generalmente obedecen a las condiciones y necesidades bien especiacuteficas de los usuarios

3 iquestCUAacuteL ES LA INFORMACIOacuteN QUE SE MANEJA EN UN SIG

Se parte de la idea que un SIG es un conjunto de procedimientos usados para almacenar y manipular datos geograacuteficamente referenciados es decir objetos con una ubicacioacuten definida sobre la superficie terrestre bajo un sistema convencional de coordenadas

Se dice que un objeto en un SIG es cualquier elemento relativo a la superficie terrestre que tiene tamantildeo es decir que presenta una dimensioacuten fiacutesica (alto - ancho - largo) y una localizacioacuten espacial o una posicioacuten medible en el espacio relativo a la superficie terrestre

A todo objeto se asocian unos atributos que pueden ser

Graacuteficos

No graacuteficos o alfanumeacutericos

1 Atributos graacuteficos

Son las representaciones de los objetos geograacuteficos asociados con ubicaciones especiacuteficas en el mundo real La representacioacuten de los objetos se hace por medio de puntos liacuteneas o aacutereas

Ejemplos de una red de servicios

Punto un poste de energiacutea

Liacutenea una tuberiacutea

Aacuterea un embalse

1 Atributos no graacuteficos

Tambieacuten llamados atributos alfanumeacutericos Corresponden a las descripciones cualificaciones o caracteriacutesticas que nombran y determinan los objetos o elementos geograacuteficos En el siguiente graacutefico se observan los atributos graacuteficos y no graacuteficos que se encuentran asociados a los objetos representados

En un SIG los atributos graacuteficos y no graacuteficos se tienen que relacionar y esto se logra mediante un atributo de unioacuten

1 iquestCOacuteMO SE AGRUPA LA INFORMACIOacuteN DE LOS OBJETOS EN UN SIG

Los objetos se agrupan de acuerdo con caracteriacutesticas comunes y forman categoriacuteas o coberturas Las agrupaciones son dinaacutemicas y se establecen para responder a las necesidades especiacuteficas del usuario La categoriacutea o cobertura se define como una unidad baacutesica de almacenamiento Es una versioacuten digital de un sencillo mapa temaacutetico en el sentido de contener informacioacuten solamente sobre algunos de los objetos Predio lotes viacuteas marcas de terreno hidrografiacutea curvas de nivel En una categoriacutea se presentan tanto los atributos graacuteficos como los no graacuteficos

Una categoriacutea queda representada en el sistema por el conjunto de archivos o mapas que le pertenecen

1 Relaciones entre objetos

Se sabe que un objeto al interior de una categoriacutea posee por lo menos dos componentes uno graacutefico y otro no graacutefico A un objeto graacutefico se le define a traveacutes del software un nuacutemero clave de identificacioacuten del mismo modo a la componente alfanumeacuterica tambieacuten se le define el mismo identificador de tal forma que al interior del sistema se establece una relacioacuten entre los dos componentes Ademaacutes de la integridad de entidad definida anteriormente se definen otros tipos de relaciones por ejemplo la relacioacuten posicional dice donde estaacute el elemento respecto al sistema de coordenadas establecido La relacioacuten topoloacutegica dice sencillamente la relacioacuten del elemento con otros elementos de su entorno geograacutefico proacuteximo

2 iquestCOacuteMO SE ENCADENAN LOS OBJETOS Y ATRIBUTOS EN UNA CATEGORIacuteA

A cada objeto contenido en una categoriacutea se le asigna un uacutenico nuacutemero identificador Cada objeto estaacute caracterizado por una localizacioacuten uacutenica (atributos graacuteficos con relacioacuten a unas coordenadas geograacuteficas) y por un conjunto de descripciones (atributos no graacuteficos) El modelo de datos permite relacionar y ligar atributos graacuteficos y no graacuteficos Las relaciones se establecen tanto desde el punto de vista posicional como topoloacutegico

Los datos posicionales dicen donde estaacute el elemento y los datos topoloacutegicos informan sobre la ubicacioacuten del elemento con relacioacuten a los otros elementos Los atributos no graacuteficos dicen queacute es y coacutemo es el objeto El nuacutemero identificador que es uacutenico para cada objeto de la categoriacutea es almacenado tanto en el archivo o mapa de objetos como en la tabla de atributos lo cual garantiza una correspondencia estricta entre los atributos graacuteficos y no graacuteficos

1 Sistema de coordenadas

Un sistema de coordenadas geograacuteficas es un sistema de referencia usado para localizar y medir elementos geograacuteficos Para representar el mundo real se utiliza un sistema de coordenadas en el cual la localizacioacuten de un elemento esta dado por las magnitudes de latitud y longitud en unidades de grados minutos y segundos

La longitud varia de 0 a 180 grados en el hemisferio Este y de 0 a -180 grados en el hemisferio Oeste de acuerdo con las liacuteneas imaginarias denominadas meridianos

La latitud varia de 0 a 90 grados en el hemisferio norte y de 0 a -90 grados en el hemisferio sur de acuerdo con las liacuteneas imaginarias denominadas paralelos o liacuteneas ecuatoriales El origen de este sistema de coordenadas queda determinado en el punto donde se encuentran la liacutenea ecuatorial y el meridiano de Greenwich

Las coordenadas cartesianas son generalmente usadas para representar una superficie plana Los puntos se representan en teacuterminos de las distancias que separan a dicho punto de los ejes de coordenadas

En un SIG a traveacutes del iacutendice es posible ver las categoriacuteas por estas categoriacuteas se accede a los objetos y por los objetos se tiene acceso a los atributos graacuteficos y no graacuteficos que se almacenan en la base de datos geograacutefica Los archivos o mapas que conforman una categoriacutea se pueden cargar por cada usuario para atender sus necesidades De igual manera puede hacer operaciones con objetos que pertenezcan a la misma categoriacutea o a categoriacuteas diferentes Estas operaciones pueden ser de tipo espacial (unioacuten interseccioacuten) o racionales (Continuidad vecindad proximidad)

2 Proyecciones

La superficie de referencia maacutes comuacutenmente usada para la descripcioacuten de localizaciones geograacuteficas es una superficie esfeacuterica Esto es vaacutelido auacuten sabiendo que la figura de la tierra se puede modelar maacutes como un elipsoide que como una esfera Se sabe sin embargo que para la generacioacuten de una base de datos que permita la representacioacuten de elementos correctamente georeferenciados y en unidades de medida comunes como metros o kiloacutemetros debe ser construida una representacioacuten plana

Toda proyeccioacuten lleva consigo la distorsioacuten de una o varias de las propiedades espaciales ya mencionadas El meacutetodo usado para la proyeccioacuten seraacute el que en definitiva nos permita decidir cuales propiedades espaciales sean conservadas y cuales distorsionadas Proyecciones especiacuteficas eliminan o minimizan la distorsioacuten de propiedades espaciales particulares Las superficies de proyeccioacuten maacutes comunes son los planos los cilindros y los conos seguacuten el caso se exige la proyeccioacuten azimutal ciliacutendrica y coacutenica respectivamente

Las propiedades especiales de forma aacuterea distancia y direccioacuten son conservadas o distorsionadas dependiendo no solo de la superficie de proyeccioacuten sino tambieacuten de otros paraacutemetros Puesto que cada tipo de proyeccioacuten requiere de una forma diferente de transformacioacuten matemaacutetica para la conversioacuten geomeacutetrica cada meacutetodo debe producir distintas coordenadas para un punto dado Por ejemplo Transformacioacuten de mercator transformacioacuten estereograacutefica

3 iquestQUEacute ES UNA BASE DE DATOS GEOGRAacuteFICA

La esencia de un SIG estaacute constituida por una base de datos geograacutefica Esta es una coleccioacuten de datos acerca de objetos localizados en una determinada aacuterea de intereacutes en la superficie de la tierra organizados en una forma tal que puede servir eficientemente a una o varias aplicaciones Una base de datos geograacutefica requiere de un conjunto de procedimientos que permitan hacer un mantenimiento de ella tanto desde el punto de vista de su documentacioacuten como de su administracioacuten La eficiencia estaacute determinada por los diferentes tipos de datos almacenados en diferentes estructuras El viacutenculo entre las diferentes estructuras se obtiene mediante el campo clave que contiene el nuacutemero identificador de los elementos Tal nuacutemero identificador aparece tanto en los atributos graacuteficos como en los no graacuteficos Los atributos no graacuteficos son guardados en tablas y manipulados por medio de un sistema manejador de bases de datos

Los atributos graacuteficos son guardados en archivos y manejados por el software de un sistema SIG Los objetos geograacuteficos son organizados por temas de informacioacuten o capas de informacioacuten llamadas tambieacuten niveles Aunque los puntos liacuteneas y poliacutegonos pueden ser almacenados en niveles separados lo que permite la agrupacioacuten de la informacioacuten en temas son los atributos no graacuteficos Los elementos simplemente son agrupados por lo que ellos representan Asiacute por ejemplo en una categoriacutea dada riacuteos y carreteras aun siendo ambos objetos liacutenea estaacuten almacenados en distintos niveles por cuanto sus atributos son diferentes

Los formatos estaacutendar para un archivo de disentildeo son el formato celular o RASTER y el formato tipo VECTOR en el primero de ellos se define una grilla o una malla de rectaacutengulos o cuadrados a los que se les denomina ceacutelulas o retiacuteculas cada retiacutecula posee informacioacuten alfanumeacuterica asociada que representa las caracteriacutesticas de la zona o superficie geograacutefica que cubre como ejemplos de este formato se pueden citar la salida de un proceso de fotografiacutea satelital la fotografiacutea aeacuterea es otro buen ejemplo

De otro lado el formato vectorial representa la informacioacuten por medio de pares ordenados de coordenadas este ordenamiento da lugar a las entidades universales con las que se representan los objetos graacuteficos asiacute un punto se representa mediante un par de coordenadas una liacutenea con dos pares de coordenadas un poliacutegono como una serie de liacuteneas y una aacuterea como un poligono cerrado A las diversas entidades universales se les puede asignar atributos y almacenar eacutestos en una base de datos descriptiva o alfanumeacuterica para tales propoacutesitos

4 iquestQUE SE PUEDE HACER CON UN SIG

Un SIG permite resolver una variedad de problemas del mundo real El SIG puede manipularse para resolver los problemas usando varias teacutecnicas de entrada de datos anaacutelisis y resultados

1 Entrada de datos

Digitalizar o escanear

Convertir datos digitales de otros formatos

Adquirir otros datos disponibles

1 Manipulacioacuten y anaacutelisis

Respuestas a preguntas particulares

Soluciones a problemas particulares

1 Salida de datos

Despliegue en pantalla de los datos

Copias duras (planos y mapas) usando una impresora

Listados

Reportes

Se pueden nombrar otras aplicaciones de tipo general dentro de las muchas posibilidades que suministra un SIG

1 iquestQUEacute ES DESPLEGAR DATOS EN UN SIG

Con un SIG se pueden desplegar dos tipos de datos

Datos o atributos graacuteficos

Datos o atributos no graacuteficos

En el despliegue de datos un SIG permite

1 Localizar e identificar elementos geograacuteficos

Con un SIG se puede determinar que existe en un sitio en particular Para ello se deben especificar las condiciones Esto se hace especificando la localizacioacuten de un objeto o regioacuten para la cual se desea informacioacuten

Los meacutetodos comuacutenmente usados son

Sentildealar con el apuntador graacutefico o mouse el objeto o regioacuten

Escribir en el teclado la direccioacuten

Escribir en el teclado las coordenadas

Despueacutes de comandar las condiciones para localizar un objeto o regioacuten se obtienen unas respuestas En esta respuesta se pueden presentar todas o algunas de las caracteriacutesticas del objeto o regioacuten

1 Especificar condiciones

Con esta funcioacuten un SIG puede determinar en doacutende se satisfacen ciertas condiciones

La especificacioacuten de las condiciones se puede hacer por medio de

La seleccioacuten desde unas opciones predefinidas

La escritura de expresiones loacutegicas

El diligenciamiento interactivo en la pantalla

Despueacutes de comandar las condiciones que como usuario requiere se obtiene la respuesta esperada En cada respuesta se puede presentar

Un listado de todos los objetos que reuacutenen la condicioacuten

Los elementos que cumplen la condicioacuten resaltada graacuteficamente

1 Hacer anaacutelisis espaciales

En esta funcioacuten los datos se pueden analizar para obtener

Respuestas a preguntas particulares

Soluciones a problemas particulares

Los anaacutelisis geograacuteficos se hacen mediante la superposicioacuten de las caracteriacutesticas de los elementos de una misma categoriacutea

1 iquestCUALES SON LAS APLICACIONES DE LOS SISTEMAS DE INFORMACIOacuteN GEOGRAacuteFICA

La utilidad principal de un Sistema de Informacioacuten Geograacutefica radica en su capacidad para construir modelos o representaciones del mundo real a partir de las bases de datos digitales y para utilizar esos modelos en la simulacioacuten de los efectos que un proceso de la naturaleza o una accioacuten antroacutepica produce sobre un determinado escenario en una eacutepoca especiacutefica La construccioacuten de modelos constituye un instrumento muy eficaz para analizar las tendencias y determinar los factores que las influyen asiacute como para evaluar las posibles consecuencias de las decisiones de planificacioacuten sobre los recursos existentes en el aacuterea de intereacutes

En el aacutembito municipal pueden desarrollarse aplicaciones que ayuden a resolver un amplio rango de necesidades como por ejemplo

Produccioacuten y actualizacioacuten de la cartografiacutea baacutesica

Administracioacuten de servicios puacuteblicos (acueducto alcantarillado energiacutea teleacutefonos entre otros)

Inventario y avaluacuteo de predios

Atencioacuten de emergencias (incendios terremotos accidentes de traacutensito entre otros

Estratificacioacuten socioeconoacutemica

Regulacioacuten del uso de la tierra

Control ambiental (saneamiento baacutesico ambiental y mejoramiento de las condiciones ambientales educacioacuten ambiental)

Evaluacioacuten de aacutereas de riesgos (prevencioacuten y atencioacuten de desastres)

Localizacioacuten oacuteptima de la infraestructura de equipamiento social (educacioacuten salud deporte y recreacioacuten)

Disentildeo y mantenimiento de la red vial

Formulacioacuten y evaluacioacuten de planes de desarrollo social y econoacutemico

1 CAPTURA DE LA INFORMACIOacuteN

La informacioacuten geograacutefica con la cual se trabaja en los SIG puede encontrarse en dos tipos de presentaciones o formatos Celular o raster y Vectorial

1 Formato RASTER

El formato raster se obtiene cuando se digitaliza un mapa o una fotografiacutea o cuando se obtienen imaacutegenes digitales capturadas por sateacutelites En ambos casos se obtiene un archivo digital de esa informacioacuten

La captura de la informacioacuten en este formato se hace mediante los siguientes medios scanners imaacutegenes de sateacutelite fotografiacutea aeacuterea caacutemaras de video entre otros

2 Formato VECTORIAL

La informacioacuten graacutefica en este tipo de formatos se representa internamente por medio de segmentos orientados de rectas o vectores De este modo un mapa queda reducido a una serie de pares ordenados de coordenadas utilizados para representar puntos liacuteneas y superficies

La captura de la informacioacuten en el formato vectorial se hace por medio de mesas digitalizadoras convertidores de formato raster a formato vectorial sistemas de geoposicionamiento global (GPS) entrada de datos alfanumeacuterica entre otros

2 EL MANEJO DE LA INFORMACION

1 Modelos de disentildeo de un sig

La tecnologiacutea de los SIG en la mayoriacutea de los casos se ha desarrollado sin una profundizacioacuten teoacuterica que sirva de base para su disentildeo e implementacioacuten para sacar el mayor provecho de esta teacutecnica es necesario ahondar en ciertos aspectos teoacutericos y praacutecticos que los especialistas no deben perder de vista partiendo de que no se puede confundir el SIG con digitalizar y teclear datos en el computador

Al iniciar el estudio para disentildear un SIG debe pensarse que se van a manejar objetos que existen en la realidad tienen caracteriacutesticas que los diferencien y guardan ciertas relaciones espaciales que se deben conservar por lo tanto no se puede olvidar en ninguacuten caso que se va a desarrollar en el computador un modelo de objetos y relaciones que se encuentran en el mundo real

Para garantizar que el esquema anterior se pueda obtener se construye una serie de modelos que permitan manipular los objetos tal cual como aparecen en la realidad con esto se convertiraacuten imaacutegenes de fenoacutemenos reales en sentildeales que se manejan en el computador como datos que haraacuten posible analizar los objetos que ellas representan y extraerles informacioacuten

Normalmente se llevan a cabo tres etapas para pasar de la realidad del terreno al nivel de abstraccioacuten que se representa en el computador y se maneja en los SIG y que definen la estructura de los datos de la cual dependeraacuten los procesos y consultas que se efectuaraacuten en la etapa de produccioacuten

REALIDAD

MODELO CONCEPTUAL

MODELO LOGICO

MODELO FISICO

1 Modelo conceptual

Es la conceptualizacioacuten de la realidad por medio de la definicioacuten de objetos de la superficie de la tierra (entidades) con sus relaciones espaciales y caracteriacutesticas (atributos) que se representan en un esquema describiendo esos fenoacutemenos del mundo real Para obtener el modelo conceptual el primer paso es el anaacutelisis de la informacioacuten y los datos que se usan y producen en la empresa que desarrolla el SIG el siguiente paso es la determinacioacuten de las entidades y los atributos con las relaciones que aquellas guardan de acuerdo con el flujo de informacioacuten qn los diferentes procesos que se llevan a cabo en la empresa

Existen diversos meacutetodos para desarrollar tanto el modelo conceptual como los demaacutes modelos por cuanto este es la base para obtenerlos entre ellos tenemos

Entidad asociacioacuten (EA)

Modelo Entidad Relacioacuten (MER)

En los SIG sobre todo si tienen algo de complejidad se debe pensar siempre en el MER que garantiza la organizacioacuten de todas las entidades con sus relaciones en un solo esquema de representacioacuten de las cosas como son en la realidad Con este modelo se obtiene un medio efectivo para mostrar los requerimientos de informacioacuten organizacioacuten y documentacioacuten necesarios para desarrollar el SIG y la clases de datos que se estaraacuten manipulando

1 Modelo loacutegico

Se puede definir como el disentildeo detallado de las bases de datos que contendraacuten la informacioacuten alfa ndash numeacuterica y los niveles de informacioacuten graacutefica que se capturaraacuten con los atributos que describen cada entidad identificadores conectores tipo de dato (numeacuterico o caraacutecter) y su longitud ademaacutes se define la geometriacutea (punto liacutenea o aacuterea) de cada una de ellas

Como se trata de manipular en el sistema los elementos del paisaje se tienen que codificar para poder almacenarlos en el computador y luego manipularlos en forma digital y ademaacutes darles un siacutembolo para su representacioacuten graacutefica en la pantalla o en el papel

Es en esta etapa que se elaboran las estructuras en que se almacenaraacuten todos los datos tomando como base el modelo conceptual desarrollado anteriormente Se trata de hacer una descripcioacuten detallada de las entidades los procesos y anaacutelisis que se llevaraacuten a cabo los productos que se espera obtener y la preparacioacuten de los menuacutes de consulta para los usuarios

En esta parte de disentildeo del SIG se definen los diferentes tipos de anaacutelisis que se estaraacuten llevando a cabo maacutes adelante y las consultas que se vayan a realizar comuacutenmente esto por cuanto de la estructura de las bases de datos (graacuteficas y alfa ndash numeacutericas) dependen los resultados obtenidos al final es por lo anterior que en esta etapa se hace un disentildeo detallado de lo que contendraacute el SIG y de la presentacioacuten que tendraacuten los productos normalmente definiendo los tipos de mapas con sus leyendas contenido temaacutetico y demaacutes reportes o tablas que se espera satisfagan los principales requerimientos de los usuarios y clientes con estos se agilizaraacuten los procesos que envuelvan directamente a los usuarios ya que la mayoriacutea de sus consultas podraacuten ser respondidas inmediatamente mientras las no convencionales tomaraacuten un poco maacutes de tiempo

No todas las posibles consultas estaraacuten resueltas desde este momento por cuanto muchos clientes tienen requerimientos especiacuteficos o particulares que no permiten que todas las preguntas sean montadas de antemano sobretodo en casos como el de catastro en que debido a la gran variedad de informacioacuten y de usuarios y clientes los requerimientos diarios son muy diversos No se trata de desarrollar un SIG cerrado que amarre a la gente a determinadas consultas de lo que se trata es de ganar en eficiencia para satisfacer mejor y maacutes raacutepido a los clientes

Una vez definido el modelo conceptual y el loacutegico se conoce cuales mapas se han de digitalizar y que informacioacuten alfa ndash numeacuterica debe involucrarse

Tanto el modelo conceptual como el loacutegico son independientes de los programas y equipos que se vayan a utilizar y de su correcta concepcioacuten depende el eacutexito del SIG

2 Modelo fiacutesico

Es la implementacioacuten de los anteriores modelos en el programa o software seleccionado y los equipos especiacuteficos en que se vaya a trabajar y por esto se realiza de acuerdo con sus propias especificaciones El modelo fiacutesico determina en que forma se debe almacenar los datos cumpliendo con las restricciones y aprovechando las ventajas del sistema especiacutefico a utilizar

1 Almacenamiento de la Informacioacuten

En esta etapa se administra la informacioacuten geograacutefica y descriptiva contenida en las bases de datos y los elementos en que fiacutesicamente son almacenados

La informacioacuten en un GIS es almacenada en cuatro grandes conjuntos de bases de datos

Bases de datos de imaacutegenes Estas imaacutegenes representan fotograacuteficamente el terreno

Bases de datos complementarios de imaacutegenes Esta base de datos contiene siacutembolos graacuteficos y caracteres alfanumeacutericos georeferenciados al mismo sistema de coordenadas de la imagen real a la que complementan

Bases de datos cartograacuteficos Almacena la informacioacuten de los mapas que representan diferentes clases de informacioacuten de una aacuterea especiacutefica Corresponden a las coberturas o categoriacuteas

Bases de datos de informacioacuten descriptiva Esta base facilita el almacenamiento de datos descriptivos en las formas mas comunes de tal forma que puedan ser utilizados por otros sistemas

1 Manipulacioacuten de la Informacioacuten

La manipulacioacuten de la informacioacuten incluye operaciones de extraccioacuten y edicioacuten Asiacute mismo provee los mecanismos para la comunicacioacuten entre los datos fiacutesicos (extraiacutedos por los moacutedulos de almacenamiento y utilizacioacuten por los moacutedulos de anaacutelisis)

2 Extraccioacuten de la informacioacuten

Las formas de extraer o recuperar informacioacuten de los SIG son muy variadas y pueden llegar a ser muy complejas Las formas baacutesicas para extraer la informacioacuten son

1 Extraccioacuten mediante especificacioacuten geomeacutetrica

Consiste en extraer informacioacuten del SIG mediante la especificacioacuten de un dominio espacial definido por un punto una liacutenea o una aacuterea deseada Por ejemplo seleccionar por medio del apuntador graacutefico un riacuteo en un mapa una tuberiacutea en un plano

2 Extraccioacuten mediante condicioacuten geomeacutetrica

Extraer por medio de un dominio espacial y una condicioacuten geograacutefica entidades graacuteficas Por ejemplo las poblaciones que se encuentren en un radio de 5 Km al rededor de una bocatoma

3 Extraccioacuten mediante especificacioacuten descriptiva

Extraccioacuten de las entidades espaciales que satisfagan una condicioacuten descriptiva determinada Por ejemplo todos los predios que tengan el mismo duentildeo

4 Extraccioacuten mediante condicioacuten descriptiva o loacutegica

Extraccioacuten de entidades espaciales que cumplan la condicioacuten descriptiva y una expresioacuten loacutegica cualquiera relacionada con uno algunos de sus atributos espaciales asociados Por ejemplo todos los predios que pertenezcan al mismo duentildeo con aacutereas superiores a 500 hectaacutereas y periacutemetro superior a 10000 metros

3 Edicioacuten de la Informacioacuten

Permite la modificacioacuten y actualizacioacuten de la informacioacuten Las funciones de edicioacuten son particulares de cada programa SIG Las funciones deben incluir

Mecanismos para la edicioacuten de entidades graacuteficas (cambio de color posicioacuten escala dibujo de nuevas entidades graacuteficas entre otros)

Mecanismos para la edicioacuten de datos descriptivos (modificacioacuten de atributos cambios en la estructura de archivos actualizacioacuten de datos generacioacuten de nuevos datos entre otros)

1 Anaacutelisis y modelamiento de la Informacioacuten

Permite realizar las operaciones analiacuteticas necesarias para producir nueva informacioacuten con base en la existente con el fin de dar solucioacuten a un problema especiacutefico

Las operaciones de anaacutelisis y modelamiento se pueden clasificar en

1 Generalizacioacuten cartograacutefica

Capacidad de generalizar caracteriacutesticas de un mapa o presentacioacuten cartograacutefica con el fin de hacer el modelo final menos complejo

2 Anaacutelisis espaciales

Incluye las funciones que realicen caacutelculos sobre las entidades graacuteficas Va desde operaciones sencillas como longitud de una liacutenea periacutemetros aacutereas y voluacutemenes hasta anaacutelisis de redes de conduccioacuten interseccioacuten de poliacutegonos y anaacutelisis de modelos digitales del terreno

Los diferentes tipos de anaacutelisis que un SIG debe realizar son

Contiguumlidad Encontrar aacutereas en una regioacuten determinada

Coincidencia Anaacutelisis de superposicioacuten de puntos liacuteneas poliacutegonos y aacutereas

Conectividad Anaacutelisis sobre entidades graacuteficas que representen redes de conduccioacuten tales como

Enrutamiento Como se mueve el elemento conducido a lo largo de la red

Radio de accioacuten Alcance del movimiento del elemento dentro de la red

Apareamiento de direcciones Acople de informacioacuten de direcciones a las entidades graacuteficas

Anaacutelisis digital del terreno Anaacutelisis de la informacioacuten de superficie para el modelamiento de fenoacutemenos geograacuteficos continuos Con los modelos digitales de terreno (DTM la representacioacuten de una superficie por medio de coordenadas X Y Z) que son la informacioacuten baacutesica para el anaacutelisis de superficies

Operacioacuten sobre mapas Uso de expresiones loacutegicas y matemaacuteticas para el anaacutelisis y modelamiento de atributos geograacuteficos Estas operaciones son soportadas de acuerdo con el formato de los datos (raster o vectorial)

Geometriacutea de coordenadas Operaciones geomeacutetricas para el manejo de coordenadas terrestres por medio de operadores loacutegicos y aritmeacuteticos Algunas de esas operaciones son proyecciones terrestres de los mapas transformaciones geomeacutetricas (rotacioacuten traslacioacuten cambios de escala) precisioacuten de coordenadas correccioacuten de errores

1 Salida y representacioacuten de la informacioacuten

La salida de informacioacuten de un SIG puede ser de tipo textual o de tipo graacutefico Ambos tipos de informacioacuten pueden ser presentados en forma digital o analoacutegica

La representacioacuten digital se utiliza cuando dicha informacioacuten o en general a otro medio sistematizado El medio analoacutegico es el que se presenta al usuario como respuesta a un interrogante del mismo La informacioacuten textual analoacutegica consiste normalmente en un conjunto de tablas que representan la informacioacuten almacenada en la base de datos o representan el resultado de alguacuten tipo de anaacutelisis efectuado sobre eacutesta La informacioacuten analoacutegica graacutefica consiste en mapas graacuteficos o diagramas Ambos tipos de informacioacuten pueden ser presentados en una pantalla o impresos en el papel

El sistema debe proveer la capacidad de complementar la informacioacuten graacutefica antes de su presentacioacuten definitiva por medio de una simbologiacutea adecuada y manejar la posibilidad de adicionar elementos geomeacutetricos que permitan una calidad y una visualizacioacuten faacuteciles de entender por el usuario

Page 6: SISTEMAS DE INFROAMCION GEOGRAFICA

paradigma para el acceso a consultas y recopilacioacuten de datos en los sistemas de informacioacuten geograacutefica cuyos mayores beneficios se esperan obtener en los siguientes antildeos

El Mapa del Futuro es una Imagen Inteligente A partir de 1998 se empezaron a colocar en distintas oacuterbitas una serie de familias de sateacutelites que traeraacuten a los computadores personales antes del antildeo 2003 fotografiacuteas digitales de la superficie de la tierra con resoluciones que oscilaraacuten entre 10 metros y 50 centiacutemetros Empresas como SPOT OrbImage EarthWatch Space Imaging y SPIN-2 han iniciado la creacioacuten de uno de los mecanismos que seraacute responsable de la habilitacioacuten espacial de la tecnologiacutea informaacutetica Curiosamente eacuteste Boom de los sateacutelites de comunicaciones estaacute empujando la capacidad de ancho de banda para enviar y recibir datos hasta el punto de que en este momento la capacidad solo concebida para fibra oacuteptica de T1 y T3 se estaacute alcanzando de manera inalaacutembrica Por otro lado la frecuencia de visita de estos sateacutelites permitiraacuten ver cualquier parte del mundo casi cada hora

Las imaacutegenes pancromaacuteticas multiespectrales hiperespectrales radar infrarrojas teacutermicas crearaacuten un mundo virtual digital a nuestro alcance Este nuevo mundo cambiaraacute radicalmente la percepcioacuten que tenemos sobre nuestro planeta

1 Diferencias entre SIG y CAD

Los sistemas CAD se basan en la computacioacuten graacutefica que se concentra en la representacioacuten y el manejo de informacioacuten visual (liacuteneas y puntos) Los SIG requieren de un buen nivel de computacioacuten graacutefica pero un paquete exclusivo para manejo graacutefico no es suficiente para ejecutar las tareas que requiere un SIG y no necesariamente un paquete graacutefico constituye una buena base para desarrollar un SIG

El manejo de la informacioacuten espacial requiere una estructura diferente de la base de datos mayor volumen de almacenamiento y tecnologiacutea de soporte loacutegico (software) que supere las capacidades funcionales graacuteficas ofrecidas por las soluciones CAD

Los SIG y los CAD tienen mucho en comuacuten dado que ambos manejan los contextos de referencia espacial y topologiacutea Las diferencias consisten en el volumen y la diversidad de informacioacuten y la naturaleza especializada de los meacutetodos de anaacutelisis presentes en un SIG Estas diferencias pueden ser tan grandes que un sistema eficiente para CAD puede no ser el apropiado para un SIG y viceversa

1 iquestQUEacute ES UN SIG

Es un sistema de hardware software y procedimientos disentildeados para soportar la captura administracioacuten manipulacioacuten anaacutelisis modelamiento y graficacioacuten de datos u objetos referenciados espacialmente para resolver problemas complejos de planeacioacuten y administracioacuten Una definicioacuten mas sencilla es Un sistema de computador capaz de mantener y usar datos con localizaciones exactas en una superficie terrestre

Un sistema de informacioacuten geograacutefica es una herramienta de anaacutelisis de informacioacuten La informacioacuten debe tener una referencia espacial y debe conservar una inteligencia propia sobre la topologiacutea y representacioacuten

En general un SIG debe tener la capacidad de dar respuesta a las siguientes preguntas

iquestDoacutende estaacute el objeto A

iquestDoacutende estaacute A con relacioacuten a B

iquestCuantas ocurrencias del tipo A hay en una distancia D de B

iquestCuaacutel es el valor que toma la funcioacuten Z en la posicioacuten X

iquestCuaacutel es la dimensioacuten de B (Frecuencia periacutemetro aacuterea volumen)

iquestCuaacutel es el resultado de la interseccioacuten de diferentes tipos de informacioacuten

iquestCuaacutel es el camino mas corto (menor resistencia o menor costo) sobre el terreno desde un punto (X1 Y1) a lo largo de un corredor P hasta un punto (X2 Y2)

iquestQueacute hay en el punto (X Y)

iquestQueacute objetos estaacuten proacuteximos a aquellos objetos que tienen una combinacioacuten de caracteriacutesticas

iquestCuaacutel es el resultado de clasificar los siguientes conjuntos de informacioacuten espacial

Utilizando el modelo definido del mundo real simule el efecto del proceso P en un tiempo T dado un escenario S

1 iquestCUAacuteLES SON LOS COMPONENTES DE UN SIG

1 Equipos (Hardware)

Es donde opera el SIG Hoy por hoy programas de SIG se pueden ejecutar en un amplio rango de equipos desde servidores hasta computadores personales usados en red o trabajando en modo desconectado

2 Programas (Software)

Los programas de SIG proveen las funciones y las herramientas necesarias para almacenar analizar y desplegar la informacioacuten geograacutefica Los principales componentes de los programas son

Herramientas para la entrada y manipulacioacuten de la informacioacuten geograacutefica

Un sistema de manejador de base de datos (DBMS)

Herramientas que permitan buacutesquedas geograacuteficas anaacutelisis y visualizacioacuten

Interface graacutefica para el usuario (GUI) para acceder faacutecilmente a las herramientas

1 Datos

Probablemente la parte maacutes importante de un sistema de informacioacuten geograacutefico son sus datos Los datos geograacuteficos y tabulares pueden ser adquiridos por quien implementa el sistema de informacioacuten asiacute como por terceros que ya los tienen disponibles El sistema de informacioacuten geograacutefico integra los datos espaciales con otros recursos de datos y puede incluso utilizar los manejadores de base de datos maacutes comunes para manejar la informacioacuten geograacutefica

2 Recurso humano

La tecnologiacutea de los SIG estaacute limitada si no se cuenta con el personal que opera desarrolla y administra el sistema Y que establece planes para aplicarlo en problemas del mundo real

3 Procedimientos

Un SIG operaraacute acorde con un plan bien disentildeado y con unas reglas claras del negocio que son los modelos y las praacutecticas operativas caracteriacutesticas de cada organizacioacuten

1 iquestCUALES SON LAS FUNCIONES DE LOS COMPONENTES DE UN SIG

Dentro de las funciones baacutesicas de un sistema de informacioacuten podemos describir la captura de la informacioacuten esta se logra mediante procesos de digitalizacioacuten procesamiento de imaacutegenes de sateacutelite fotografiacuteas videos procesos aerofotogrameacutetricos entre otros

Otra funcioacuten baacutesica de procesamiento de un SIG hace referencia a la parte del anaacutelisis que se puede realizar con los datos graacuteficos y no graacuteficos se puede especificar la funcioacuten de contiguumlidad de objetos sobre una aacuterea determinada del mismo modo se puede especificar la funcioacuten de coincidencia que se refiere a la superposicioacuten de objetos dispuestos sobre un mapa

La manera como se agrupan los diversos elementos constitutivos de un SIG quedan determinados por una serie de caracteriacutesticas comunes a varios tipos de objetos en el

modelo estas agrupaciones son dinaacutemicas y generalmente obedecen a condiciones y necesidades bien especificas de los usuarios

La definicioacuten formal del concepto categoriacutea o cobertura queda determinado como una unidad baacutesica de agrupacioacuten de varios mapas que comparten algunas caracteriacutesticas comunes en forma de temas relacionados con los objetos contenidos en los mapas Sobre un mapa se definen objetos (tienen una dimensioacuten y localizacioacuten respecto a la superficie de la tierra) estos poseen atributos y eacutestos uacuteltimos pueden ser de tipo graacutefico o de tipo alfanumeacuterico

A un conjunto de mapas relacionados se le denomina entonces categoriacutea a un conjunto de categoriacuteas se les denomina un tema y al conjunto de temas dispuesto sobre una aacuterea especiacutefica de estudio se agrupa en forma de iacutendices temaacuteticos o geoindice del proyecto SIG De tal suerte que la arquitectura jeraacuterquica de un proyecto queda expuesta por el concepto de iacutendice categoriacutea objetos y atributos

Para ilustrar lo anterior con un ejemplo puede decirse que el iacutendice para el Valle de Aburraacute lo representa la rejilla de escala 12000 esto da como resultado 270 planchas desde el Municipio de Caldas hasta el Municipio de Barbosa

Las categoriacuteas definidas pueden ser los puntos de control el modelo de formacioacuten y conservacioacuten catastral la categoriacutea transporte las coberturas vegetales la hidrologiacutea el relieve y aacutereas en general

Los objetos para la categoriacutea puntos de control son el punto geodeacutesico el punto de nivelacioacuten el punto estereoscoacutepico entre otros Para ilustrar con otro ejemplo los objetos para la categoriacutea catastro son Zona urbana Sector Urbano Manzana Edificacioacuten Parque Sitio de intereacutes entre otros

Los atributos para el objeto zona urbana son El coacutedigo de identificacioacuten del departamento coacutedigo del municipio coacutedigo de la zona urbana entre otros Ahora bien la representacioacuten graacutefica del objeto zona urbana son tramos de liacutenea continua separados por triaacutengulos para delimitar la zona propiamente dicha

2 iquestQUEacute HACE UN SIG CON LA INFORMACIOacuteN

1 Representacioacuten de la informacioacuten

La representacioacuten primaria de los datos en un SIG estaacute basada en algunos tipos de objetos universales que se refieren al punto liacutenea y aacuterea Los elementos puntuales son todos aquellos objetos relativamente pequentildeos respecto a su entorno maacutes inmediatamente proacuteximo se representan mediante liacuteneas de longitud cero Por ejemplo elementos puntuales pueden ser un poste de la red de energiacutea o un sumidero de la red de alcantarillado

Aquiacute vale la pena hacer la siguiente aclaracioacuten respecto a la determinacioacuten de los elementos puntuales en un mapa que incluya los detalles maacutes relevante del de un objeto particular eacuteste puede figurar como un elemento de tipo aacuterea en cambio en otro mapa que no incluya detalles asociados del objeto puede aparecer como un objeto puntual

Los objetos lineales se representan por una sucesioacuten de puntos donde el ancho del elemento lineal es despreciable respecto a la magnitud de su longitud con este tipo de objetos se modelan y definen las carreteras las liacuteneas de transmisioacuten de energiacutea los riacuteos las tuberiacuteas del acueducto entre otros

Los objetos de tipo aacuterea se representan en un SIG de acuerdo con un conjunto de liacuteneas y puntos cerrados para formar una zona perfectamente definida a la que se le puede aplicar el concepto de periacutemetro y longitud Con este tipo se modelan las superficies tales como mapas de bosques sectores socioeconoacutemicos de una poblacioacuten un embalse de generacioacuten entre otros

2 Estructura de la representacioacuten

La manera como se agrupan los diversos elementos constitutivos de un SIG quedan determinados por una serie de caracteriacutesticas comunes a varios tipos de objetos en el modelo estas agrupaciones son dinaacutemicas y generalmente obedecen a las condiciones y necesidades bien especiacuteficas de los usuarios

3 iquestCUAacuteL ES LA INFORMACIOacuteN QUE SE MANEJA EN UN SIG

Se parte de la idea que un SIG es un conjunto de procedimientos usados para almacenar y manipular datos geograacuteficamente referenciados es decir objetos con una ubicacioacuten definida sobre la superficie terrestre bajo un sistema convencional de coordenadas

Se dice que un objeto en un SIG es cualquier elemento relativo a la superficie terrestre que tiene tamantildeo es decir que presenta una dimensioacuten fiacutesica (alto - ancho - largo) y una localizacioacuten espacial o una posicioacuten medible en el espacio relativo a la superficie terrestre

A todo objeto se asocian unos atributos que pueden ser

Graacuteficos

No graacuteficos o alfanumeacutericos

1 Atributos graacuteficos

Son las representaciones de los objetos geograacuteficos asociados con ubicaciones especiacuteficas en el mundo real La representacioacuten de los objetos se hace por medio de puntos liacuteneas o aacutereas

Ejemplos de una red de servicios

Punto un poste de energiacutea

Liacutenea una tuberiacutea

Aacuterea un embalse

1 Atributos no graacuteficos

Tambieacuten llamados atributos alfanumeacutericos Corresponden a las descripciones cualificaciones o caracteriacutesticas que nombran y determinan los objetos o elementos geograacuteficos En el siguiente graacutefico se observan los atributos graacuteficos y no graacuteficos que se encuentran asociados a los objetos representados

En un SIG los atributos graacuteficos y no graacuteficos se tienen que relacionar y esto se logra mediante un atributo de unioacuten

1 iquestCOacuteMO SE AGRUPA LA INFORMACIOacuteN DE LOS OBJETOS EN UN SIG

Los objetos se agrupan de acuerdo con caracteriacutesticas comunes y forman categoriacuteas o coberturas Las agrupaciones son dinaacutemicas y se establecen para responder a las necesidades especiacuteficas del usuario La categoriacutea o cobertura se define como una unidad baacutesica de almacenamiento Es una versioacuten digital de un sencillo mapa temaacutetico en el sentido de contener informacioacuten solamente sobre algunos de los objetos Predio lotes viacuteas marcas de terreno hidrografiacutea curvas de nivel En una categoriacutea se presentan tanto los atributos graacuteficos como los no graacuteficos

Una categoriacutea queda representada en el sistema por el conjunto de archivos o mapas que le pertenecen

1 Relaciones entre objetos

Se sabe que un objeto al interior de una categoriacutea posee por lo menos dos componentes uno graacutefico y otro no graacutefico A un objeto graacutefico se le define a traveacutes del software un nuacutemero clave de identificacioacuten del mismo modo a la componente alfanumeacuterica tambieacuten se le define el mismo identificador de tal forma que al interior del sistema se establece una relacioacuten entre los dos componentes Ademaacutes de la integridad de entidad definida anteriormente se definen otros tipos de relaciones por ejemplo la relacioacuten posicional dice donde estaacute el elemento respecto al sistema de coordenadas establecido La relacioacuten topoloacutegica dice sencillamente la relacioacuten del elemento con otros elementos de su entorno geograacutefico proacuteximo

2 iquestCOacuteMO SE ENCADENAN LOS OBJETOS Y ATRIBUTOS EN UNA CATEGORIacuteA

A cada objeto contenido en una categoriacutea se le asigna un uacutenico nuacutemero identificador Cada objeto estaacute caracterizado por una localizacioacuten uacutenica (atributos graacuteficos con relacioacuten a unas coordenadas geograacuteficas) y por un conjunto de descripciones (atributos no graacuteficos) El modelo de datos permite relacionar y ligar atributos graacuteficos y no graacuteficos Las relaciones se establecen tanto desde el punto de vista posicional como topoloacutegico

Los datos posicionales dicen donde estaacute el elemento y los datos topoloacutegicos informan sobre la ubicacioacuten del elemento con relacioacuten a los otros elementos Los atributos no graacuteficos dicen queacute es y coacutemo es el objeto El nuacutemero identificador que es uacutenico para cada objeto de la categoriacutea es almacenado tanto en el archivo o mapa de objetos como en la tabla de atributos lo cual garantiza una correspondencia estricta entre los atributos graacuteficos y no graacuteficos

1 Sistema de coordenadas

Un sistema de coordenadas geograacuteficas es un sistema de referencia usado para localizar y medir elementos geograacuteficos Para representar el mundo real se utiliza un sistema de coordenadas en el cual la localizacioacuten de un elemento esta dado por las magnitudes de latitud y longitud en unidades de grados minutos y segundos

La longitud varia de 0 a 180 grados en el hemisferio Este y de 0 a -180 grados en el hemisferio Oeste de acuerdo con las liacuteneas imaginarias denominadas meridianos

La latitud varia de 0 a 90 grados en el hemisferio norte y de 0 a -90 grados en el hemisferio sur de acuerdo con las liacuteneas imaginarias denominadas paralelos o liacuteneas ecuatoriales El origen de este sistema de coordenadas queda determinado en el punto donde se encuentran la liacutenea ecuatorial y el meridiano de Greenwich

Las coordenadas cartesianas son generalmente usadas para representar una superficie plana Los puntos se representan en teacuterminos de las distancias que separan a dicho punto de los ejes de coordenadas

En un SIG a traveacutes del iacutendice es posible ver las categoriacuteas por estas categoriacuteas se accede a los objetos y por los objetos se tiene acceso a los atributos graacuteficos y no graacuteficos que se almacenan en la base de datos geograacutefica Los archivos o mapas que conforman una categoriacutea se pueden cargar por cada usuario para atender sus necesidades De igual manera puede hacer operaciones con objetos que pertenezcan a la misma categoriacutea o a categoriacuteas diferentes Estas operaciones pueden ser de tipo espacial (unioacuten interseccioacuten) o racionales (Continuidad vecindad proximidad)

2 Proyecciones

La superficie de referencia maacutes comuacutenmente usada para la descripcioacuten de localizaciones geograacuteficas es una superficie esfeacuterica Esto es vaacutelido auacuten sabiendo que la figura de la tierra se puede modelar maacutes como un elipsoide que como una esfera Se sabe sin embargo que para la generacioacuten de una base de datos que permita la representacioacuten de elementos correctamente georeferenciados y en unidades de medida comunes como metros o kiloacutemetros debe ser construida una representacioacuten plana

Toda proyeccioacuten lleva consigo la distorsioacuten de una o varias de las propiedades espaciales ya mencionadas El meacutetodo usado para la proyeccioacuten seraacute el que en definitiva nos permita decidir cuales propiedades espaciales sean conservadas y cuales distorsionadas Proyecciones especiacuteficas eliminan o minimizan la distorsioacuten de propiedades espaciales particulares Las superficies de proyeccioacuten maacutes comunes son los planos los cilindros y los conos seguacuten el caso se exige la proyeccioacuten azimutal ciliacutendrica y coacutenica respectivamente

Las propiedades especiales de forma aacuterea distancia y direccioacuten son conservadas o distorsionadas dependiendo no solo de la superficie de proyeccioacuten sino tambieacuten de otros paraacutemetros Puesto que cada tipo de proyeccioacuten requiere de una forma diferente de transformacioacuten matemaacutetica para la conversioacuten geomeacutetrica cada meacutetodo debe producir distintas coordenadas para un punto dado Por ejemplo Transformacioacuten de mercator transformacioacuten estereograacutefica

3 iquestQUEacute ES UNA BASE DE DATOS GEOGRAacuteFICA

La esencia de un SIG estaacute constituida por una base de datos geograacutefica Esta es una coleccioacuten de datos acerca de objetos localizados en una determinada aacuterea de intereacutes en la superficie de la tierra organizados en una forma tal que puede servir eficientemente a una o varias aplicaciones Una base de datos geograacutefica requiere de un conjunto de procedimientos que permitan hacer un mantenimiento de ella tanto desde el punto de vista de su documentacioacuten como de su administracioacuten La eficiencia estaacute determinada por los diferentes tipos de datos almacenados en diferentes estructuras El viacutenculo entre las diferentes estructuras se obtiene mediante el campo clave que contiene el nuacutemero identificador de los elementos Tal nuacutemero identificador aparece tanto en los atributos graacuteficos como en los no graacuteficos Los atributos no graacuteficos son guardados en tablas y manipulados por medio de un sistema manejador de bases de datos

Los atributos graacuteficos son guardados en archivos y manejados por el software de un sistema SIG Los objetos geograacuteficos son organizados por temas de informacioacuten o capas de informacioacuten llamadas tambieacuten niveles Aunque los puntos liacuteneas y poliacutegonos pueden ser almacenados en niveles separados lo que permite la agrupacioacuten de la informacioacuten en temas son los atributos no graacuteficos Los elementos simplemente son agrupados por lo que ellos representan Asiacute por ejemplo en una categoriacutea dada riacuteos y carreteras aun siendo ambos objetos liacutenea estaacuten almacenados en distintos niveles por cuanto sus atributos son diferentes

Los formatos estaacutendar para un archivo de disentildeo son el formato celular o RASTER y el formato tipo VECTOR en el primero de ellos se define una grilla o una malla de rectaacutengulos o cuadrados a los que se les denomina ceacutelulas o retiacuteculas cada retiacutecula posee informacioacuten alfanumeacuterica asociada que representa las caracteriacutesticas de la zona o superficie geograacutefica que cubre como ejemplos de este formato se pueden citar la salida de un proceso de fotografiacutea satelital la fotografiacutea aeacuterea es otro buen ejemplo

De otro lado el formato vectorial representa la informacioacuten por medio de pares ordenados de coordenadas este ordenamiento da lugar a las entidades universales con las que se representan los objetos graacuteficos asiacute un punto se representa mediante un par de coordenadas una liacutenea con dos pares de coordenadas un poliacutegono como una serie de liacuteneas y una aacuterea como un poligono cerrado A las diversas entidades universales se les puede asignar atributos y almacenar eacutestos en una base de datos descriptiva o alfanumeacuterica para tales propoacutesitos

4 iquestQUE SE PUEDE HACER CON UN SIG

Un SIG permite resolver una variedad de problemas del mundo real El SIG puede manipularse para resolver los problemas usando varias teacutecnicas de entrada de datos anaacutelisis y resultados

1 Entrada de datos

Digitalizar o escanear

Convertir datos digitales de otros formatos

Adquirir otros datos disponibles

1 Manipulacioacuten y anaacutelisis

Respuestas a preguntas particulares

Soluciones a problemas particulares

1 Salida de datos

Despliegue en pantalla de los datos

Copias duras (planos y mapas) usando una impresora

Listados

Reportes

Se pueden nombrar otras aplicaciones de tipo general dentro de las muchas posibilidades que suministra un SIG

1 iquestQUEacute ES DESPLEGAR DATOS EN UN SIG

Con un SIG se pueden desplegar dos tipos de datos

Datos o atributos graacuteficos

Datos o atributos no graacuteficos

En el despliegue de datos un SIG permite

1 Localizar e identificar elementos geograacuteficos

Con un SIG se puede determinar que existe en un sitio en particular Para ello se deben especificar las condiciones Esto se hace especificando la localizacioacuten de un objeto o regioacuten para la cual se desea informacioacuten

Los meacutetodos comuacutenmente usados son

Sentildealar con el apuntador graacutefico o mouse el objeto o regioacuten

Escribir en el teclado la direccioacuten

Escribir en el teclado las coordenadas

Despueacutes de comandar las condiciones para localizar un objeto o regioacuten se obtienen unas respuestas En esta respuesta se pueden presentar todas o algunas de las caracteriacutesticas del objeto o regioacuten

1 Especificar condiciones

Con esta funcioacuten un SIG puede determinar en doacutende se satisfacen ciertas condiciones

La especificacioacuten de las condiciones se puede hacer por medio de

La seleccioacuten desde unas opciones predefinidas

La escritura de expresiones loacutegicas

El diligenciamiento interactivo en la pantalla

Despueacutes de comandar las condiciones que como usuario requiere se obtiene la respuesta esperada En cada respuesta se puede presentar

Un listado de todos los objetos que reuacutenen la condicioacuten

Los elementos que cumplen la condicioacuten resaltada graacuteficamente

1 Hacer anaacutelisis espaciales

En esta funcioacuten los datos se pueden analizar para obtener

Respuestas a preguntas particulares

Soluciones a problemas particulares

Los anaacutelisis geograacuteficos se hacen mediante la superposicioacuten de las caracteriacutesticas de los elementos de una misma categoriacutea

1 iquestCUALES SON LAS APLICACIONES DE LOS SISTEMAS DE INFORMACIOacuteN GEOGRAacuteFICA

La utilidad principal de un Sistema de Informacioacuten Geograacutefica radica en su capacidad para construir modelos o representaciones del mundo real a partir de las bases de datos digitales y para utilizar esos modelos en la simulacioacuten de los efectos que un proceso de la naturaleza o una accioacuten antroacutepica produce sobre un determinado escenario en una eacutepoca especiacutefica La construccioacuten de modelos constituye un instrumento muy eficaz para analizar las tendencias y determinar los factores que las influyen asiacute como para evaluar las posibles consecuencias de las decisiones de planificacioacuten sobre los recursos existentes en el aacuterea de intereacutes

En el aacutembito municipal pueden desarrollarse aplicaciones que ayuden a resolver un amplio rango de necesidades como por ejemplo

Produccioacuten y actualizacioacuten de la cartografiacutea baacutesica

Administracioacuten de servicios puacuteblicos (acueducto alcantarillado energiacutea teleacutefonos entre otros)

Inventario y avaluacuteo de predios

Atencioacuten de emergencias (incendios terremotos accidentes de traacutensito entre otros

Estratificacioacuten socioeconoacutemica

Regulacioacuten del uso de la tierra

Control ambiental (saneamiento baacutesico ambiental y mejoramiento de las condiciones ambientales educacioacuten ambiental)

Evaluacioacuten de aacutereas de riesgos (prevencioacuten y atencioacuten de desastres)

Localizacioacuten oacuteptima de la infraestructura de equipamiento social (educacioacuten salud deporte y recreacioacuten)

Disentildeo y mantenimiento de la red vial

Formulacioacuten y evaluacioacuten de planes de desarrollo social y econoacutemico

1 CAPTURA DE LA INFORMACIOacuteN

La informacioacuten geograacutefica con la cual se trabaja en los SIG puede encontrarse en dos tipos de presentaciones o formatos Celular o raster y Vectorial

1 Formato RASTER

El formato raster se obtiene cuando se digitaliza un mapa o una fotografiacutea o cuando se obtienen imaacutegenes digitales capturadas por sateacutelites En ambos casos se obtiene un archivo digital de esa informacioacuten

La captura de la informacioacuten en este formato se hace mediante los siguientes medios scanners imaacutegenes de sateacutelite fotografiacutea aeacuterea caacutemaras de video entre otros

2 Formato VECTORIAL

La informacioacuten graacutefica en este tipo de formatos se representa internamente por medio de segmentos orientados de rectas o vectores De este modo un mapa queda reducido a una serie de pares ordenados de coordenadas utilizados para representar puntos liacuteneas y superficies

La captura de la informacioacuten en el formato vectorial se hace por medio de mesas digitalizadoras convertidores de formato raster a formato vectorial sistemas de geoposicionamiento global (GPS) entrada de datos alfanumeacuterica entre otros

2 EL MANEJO DE LA INFORMACION

1 Modelos de disentildeo de un sig

La tecnologiacutea de los SIG en la mayoriacutea de los casos se ha desarrollado sin una profundizacioacuten teoacuterica que sirva de base para su disentildeo e implementacioacuten para sacar el mayor provecho de esta teacutecnica es necesario ahondar en ciertos aspectos teoacutericos y praacutecticos que los especialistas no deben perder de vista partiendo de que no se puede confundir el SIG con digitalizar y teclear datos en el computador

Al iniciar el estudio para disentildear un SIG debe pensarse que se van a manejar objetos que existen en la realidad tienen caracteriacutesticas que los diferencien y guardan ciertas relaciones espaciales que se deben conservar por lo tanto no se puede olvidar en ninguacuten caso que se va a desarrollar en el computador un modelo de objetos y relaciones que se encuentran en el mundo real

Para garantizar que el esquema anterior se pueda obtener se construye una serie de modelos que permitan manipular los objetos tal cual como aparecen en la realidad con esto se convertiraacuten imaacutegenes de fenoacutemenos reales en sentildeales que se manejan en el computador como datos que haraacuten posible analizar los objetos que ellas representan y extraerles informacioacuten

Normalmente se llevan a cabo tres etapas para pasar de la realidad del terreno al nivel de abstraccioacuten que se representa en el computador y se maneja en los SIG y que definen la estructura de los datos de la cual dependeraacuten los procesos y consultas que se efectuaraacuten en la etapa de produccioacuten

REALIDAD

MODELO CONCEPTUAL

MODELO LOGICO

MODELO FISICO

1 Modelo conceptual

Es la conceptualizacioacuten de la realidad por medio de la definicioacuten de objetos de la superficie de la tierra (entidades) con sus relaciones espaciales y caracteriacutesticas (atributos) que se representan en un esquema describiendo esos fenoacutemenos del mundo real Para obtener el modelo conceptual el primer paso es el anaacutelisis de la informacioacuten y los datos que se usan y producen en la empresa que desarrolla el SIG el siguiente paso es la determinacioacuten de las entidades y los atributos con las relaciones que aquellas guardan de acuerdo con el flujo de informacioacuten qn los diferentes procesos que se llevan a cabo en la empresa

Existen diversos meacutetodos para desarrollar tanto el modelo conceptual como los demaacutes modelos por cuanto este es la base para obtenerlos entre ellos tenemos

Entidad asociacioacuten (EA)

Modelo Entidad Relacioacuten (MER)

En los SIG sobre todo si tienen algo de complejidad se debe pensar siempre en el MER que garantiza la organizacioacuten de todas las entidades con sus relaciones en un solo esquema de representacioacuten de las cosas como son en la realidad Con este modelo se obtiene un medio efectivo para mostrar los requerimientos de informacioacuten organizacioacuten y documentacioacuten necesarios para desarrollar el SIG y la clases de datos que se estaraacuten manipulando

1 Modelo loacutegico

Se puede definir como el disentildeo detallado de las bases de datos que contendraacuten la informacioacuten alfa ndash numeacuterica y los niveles de informacioacuten graacutefica que se capturaraacuten con los atributos que describen cada entidad identificadores conectores tipo de dato (numeacuterico o caraacutecter) y su longitud ademaacutes se define la geometriacutea (punto liacutenea o aacuterea) de cada una de ellas

Como se trata de manipular en el sistema los elementos del paisaje se tienen que codificar para poder almacenarlos en el computador y luego manipularlos en forma digital y ademaacutes darles un siacutembolo para su representacioacuten graacutefica en la pantalla o en el papel

Es en esta etapa que se elaboran las estructuras en que se almacenaraacuten todos los datos tomando como base el modelo conceptual desarrollado anteriormente Se trata de hacer una descripcioacuten detallada de las entidades los procesos y anaacutelisis que se llevaraacuten a cabo los productos que se espera obtener y la preparacioacuten de los menuacutes de consulta para los usuarios

En esta parte de disentildeo del SIG se definen los diferentes tipos de anaacutelisis que se estaraacuten llevando a cabo maacutes adelante y las consultas que se vayan a realizar comuacutenmente esto por cuanto de la estructura de las bases de datos (graacuteficas y alfa ndash numeacutericas) dependen los resultados obtenidos al final es por lo anterior que en esta etapa se hace un disentildeo detallado de lo que contendraacute el SIG y de la presentacioacuten que tendraacuten los productos normalmente definiendo los tipos de mapas con sus leyendas contenido temaacutetico y demaacutes reportes o tablas que se espera satisfagan los principales requerimientos de los usuarios y clientes con estos se agilizaraacuten los procesos que envuelvan directamente a los usuarios ya que la mayoriacutea de sus consultas podraacuten ser respondidas inmediatamente mientras las no convencionales tomaraacuten un poco maacutes de tiempo

No todas las posibles consultas estaraacuten resueltas desde este momento por cuanto muchos clientes tienen requerimientos especiacuteficos o particulares que no permiten que todas las preguntas sean montadas de antemano sobretodo en casos como el de catastro en que debido a la gran variedad de informacioacuten y de usuarios y clientes los requerimientos diarios son muy diversos No se trata de desarrollar un SIG cerrado que amarre a la gente a determinadas consultas de lo que se trata es de ganar en eficiencia para satisfacer mejor y maacutes raacutepido a los clientes

Una vez definido el modelo conceptual y el loacutegico se conoce cuales mapas se han de digitalizar y que informacioacuten alfa ndash numeacuterica debe involucrarse

Tanto el modelo conceptual como el loacutegico son independientes de los programas y equipos que se vayan a utilizar y de su correcta concepcioacuten depende el eacutexito del SIG

2 Modelo fiacutesico

Es la implementacioacuten de los anteriores modelos en el programa o software seleccionado y los equipos especiacuteficos en que se vaya a trabajar y por esto se realiza de acuerdo con sus propias especificaciones El modelo fiacutesico determina en que forma se debe almacenar los datos cumpliendo con las restricciones y aprovechando las ventajas del sistema especiacutefico a utilizar

1 Almacenamiento de la Informacioacuten

En esta etapa se administra la informacioacuten geograacutefica y descriptiva contenida en las bases de datos y los elementos en que fiacutesicamente son almacenados

La informacioacuten en un GIS es almacenada en cuatro grandes conjuntos de bases de datos

Bases de datos de imaacutegenes Estas imaacutegenes representan fotograacuteficamente el terreno

Bases de datos complementarios de imaacutegenes Esta base de datos contiene siacutembolos graacuteficos y caracteres alfanumeacutericos georeferenciados al mismo sistema de coordenadas de la imagen real a la que complementan

Bases de datos cartograacuteficos Almacena la informacioacuten de los mapas que representan diferentes clases de informacioacuten de una aacuterea especiacutefica Corresponden a las coberturas o categoriacuteas

Bases de datos de informacioacuten descriptiva Esta base facilita el almacenamiento de datos descriptivos en las formas mas comunes de tal forma que puedan ser utilizados por otros sistemas

1 Manipulacioacuten de la Informacioacuten

La manipulacioacuten de la informacioacuten incluye operaciones de extraccioacuten y edicioacuten Asiacute mismo provee los mecanismos para la comunicacioacuten entre los datos fiacutesicos (extraiacutedos por los moacutedulos de almacenamiento y utilizacioacuten por los moacutedulos de anaacutelisis)

2 Extraccioacuten de la informacioacuten

Las formas de extraer o recuperar informacioacuten de los SIG son muy variadas y pueden llegar a ser muy complejas Las formas baacutesicas para extraer la informacioacuten son

1 Extraccioacuten mediante especificacioacuten geomeacutetrica

Consiste en extraer informacioacuten del SIG mediante la especificacioacuten de un dominio espacial definido por un punto una liacutenea o una aacuterea deseada Por ejemplo seleccionar por medio del apuntador graacutefico un riacuteo en un mapa una tuberiacutea en un plano

2 Extraccioacuten mediante condicioacuten geomeacutetrica

Extraer por medio de un dominio espacial y una condicioacuten geograacutefica entidades graacuteficas Por ejemplo las poblaciones que se encuentren en un radio de 5 Km al rededor de una bocatoma

3 Extraccioacuten mediante especificacioacuten descriptiva

Extraccioacuten de las entidades espaciales que satisfagan una condicioacuten descriptiva determinada Por ejemplo todos los predios que tengan el mismo duentildeo

4 Extraccioacuten mediante condicioacuten descriptiva o loacutegica

Extraccioacuten de entidades espaciales que cumplan la condicioacuten descriptiva y una expresioacuten loacutegica cualquiera relacionada con uno algunos de sus atributos espaciales asociados Por ejemplo todos los predios que pertenezcan al mismo duentildeo con aacutereas superiores a 500 hectaacutereas y periacutemetro superior a 10000 metros

3 Edicioacuten de la Informacioacuten

Permite la modificacioacuten y actualizacioacuten de la informacioacuten Las funciones de edicioacuten son particulares de cada programa SIG Las funciones deben incluir

Mecanismos para la edicioacuten de entidades graacuteficas (cambio de color posicioacuten escala dibujo de nuevas entidades graacuteficas entre otros)

Mecanismos para la edicioacuten de datos descriptivos (modificacioacuten de atributos cambios en la estructura de archivos actualizacioacuten de datos generacioacuten de nuevos datos entre otros)

1 Anaacutelisis y modelamiento de la Informacioacuten

Permite realizar las operaciones analiacuteticas necesarias para producir nueva informacioacuten con base en la existente con el fin de dar solucioacuten a un problema especiacutefico

Las operaciones de anaacutelisis y modelamiento se pueden clasificar en

1 Generalizacioacuten cartograacutefica

Capacidad de generalizar caracteriacutesticas de un mapa o presentacioacuten cartograacutefica con el fin de hacer el modelo final menos complejo

2 Anaacutelisis espaciales

Incluye las funciones que realicen caacutelculos sobre las entidades graacuteficas Va desde operaciones sencillas como longitud de una liacutenea periacutemetros aacutereas y voluacutemenes hasta anaacutelisis de redes de conduccioacuten interseccioacuten de poliacutegonos y anaacutelisis de modelos digitales del terreno

Los diferentes tipos de anaacutelisis que un SIG debe realizar son

Contiguumlidad Encontrar aacutereas en una regioacuten determinada

Coincidencia Anaacutelisis de superposicioacuten de puntos liacuteneas poliacutegonos y aacutereas

Conectividad Anaacutelisis sobre entidades graacuteficas que representen redes de conduccioacuten tales como

Enrutamiento Como se mueve el elemento conducido a lo largo de la red

Radio de accioacuten Alcance del movimiento del elemento dentro de la red

Apareamiento de direcciones Acople de informacioacuten de direcciones a las entidades graacuteficas

Anaacutelisis digital del terreno Anaacutelisis de la informacioacuten de superficie para el modelamiento de fenoacutemenos geograacuteficos continuos Con los modelos digitales de terreno (DTM la representacioacuten de una superficie por medio de coordenadas X Y Z) que son la informacioacuten baacutesica para el anaacutelisis de superficies

Operacioacuten sobre mapas Uso de expresiones loacutegicas y matemaacuteticas para el anaacutelisis y modelamiento de atributos geograacuteficos Estas operaciones son soportadas de acuerdo con el formato de los datos (raster o vectorial)

Geometriacutea de coordenadas Operaciones geomeacutetricas para el manejo de coordenadas terrestres por medio de operadores loacutegicos y aritmeacuteticos Algunas de esas operaciones son proyecciones terrestres de los mapas transformaciones geomeacutetricas (rotacioacuten traslacioacuten cambios de escala) precisioacuten de coordenadas correccioacuten de errores

1 Salida y representacioacuten de la informacioacuten

La salida de informacioacuten de un SIG puede ser de tipo textual o de tipo graacutefico Ambos tipos de informacioacuten pueden ser presentados en forma digital o analoacutegica

La representacioacuten digital se utiliza cuando dicha informacioacuten o en general a otro medio sistematizado El medio analoacutegico es el que se presenta al usuario como respuesta a un interrogante del mismo La informacioacuten textual analoacutegica consiste normalmente en un conjunto de tablas que representan la informacioacuten almacenada en la base de datos o representan el resultado de alguacuten tipo de anaacutelisis efectuado sobre eacutesta La informacioacuten analoacutegica graacutefica consiste en mapas graacuteficos o diagramas Ambos tipos de informacioacuten pueden ser presentados en una pantalla o impresos en el papel

El sistema debe proveer la capacidad de complementar la informacioacuten graacutefica antes de su presentacioacuten definitiva por medio de una simbologiacutea adecuada y manejar la posibilidad de adicionar elementos geomeacutetricos que permitan una calidad y una visualizacioacuten faacuteciles de entender por el usuario

Page 7: SISTEMAS DE INFROAMCION GEOGRAFICA

iquestQueacute hay en el punto (X Y)

iquestQueacute objetos estaacuten proacuteximos a aquellos objetos que tienen una combinacioacuten de caracteriacutesticas

iquestCuaacutel es el resultado de clasificar los siguientes conjuntos de informacioacuten espacial

Utilizando el modelo definido del mundo real simule el efecto del proceso P en un tiempo T dado un escenario S

1 iquestCUAacuteLES SON LOS COMPONENTES DE UN SIG

1 Equipos (Hardware)

Es donde opera el SIG Hoy por hoy programas de SIG se pueden ejecutar en un amplio rango de equipos desde servidores hasta computadores personales usados en red o trabajando en modo desconectado

2 Programas (Software)

Los programas de SIG proveen las funciones y las herramientas necesarias para almacenar analizar y desplegar la informacioacuten geograacutefica Los principales componentes de los programas son

Herramientas para la entrada y manipulacioacuten de la informacioacuten geograacutefica

Un sistema de manejador de base de datos (DBMS)

Herramientas que permitan buacutesquedas geograacuteficas anaacutelisis y visualizacioacuten

Interface graacutefica para el usuario (GUI) para acceder faacutecilmente a las herramientas

1 Datos

Probablemente la parte maacutes importante de un sistema de informacioacuten geograacutefico son sus datos Los datos geograacuteficos y tabulares pueden ser adquiridos por quien implementa el sistema de informacioacuten asiacute como por terceros que ya los tienen disponibles El sistema de informacioacuten geograacutefico integra los datos espaciales con otros recursos de datos y puede incluso utilizar los manejadores de base de datos maacutes comunes para manejar la informacioacuten geograacutefica

2 Recurso humano

La tecnologiacutea de los SIG estaacute limitada si no se cuenta con el personal que opera desarrolla y administra el sistema Y que establece planes para aplicarlo en problemas del mundo real

3 Procedimientos

Un SIG operaraacute acorde con un plan bien disentildeado y con unas reglas claras del negocio que son los modelos y las praacutecticas operativas caracteriacutesticas de cada organizacioacuten

1 iquestCUALES SON LAS FUNCIONES DE LOS COMPONENTES DE UN SIG

Dentro de las funciones baacutesicas de un sistema de informacioacuten podemos describir la captura de la informacioacuten esta se logra mediante procesos de digitalizacioacuten procesamiento de imaacutegenes de sateacutelite fotografiacuteas videos procesos aerofotogrameacutetricos entre otros

Otra funcioacuten baacutesica de procesamiento de un SIG hace referencia a la parte del anaacutelisis que se puede realizar con los datos graacuteficos y no graacuteficos se puede especificar la funcioacuten de contiguumlidad de objetos sobre una aacuterea determinada del mismo modo se puede especificar la funcioacuten de coincidencia que se refiere a la superposicioacuten de objetos dispuestos sobre un mapa

La manera como se agrupan los diversos elementos constitutivos de un SIG quedan determinados por una serie de caracteriacutesticas comunes a varios tipos de objetos en el

modelo estas agrupaciones son dinaacutemicas y generalmente obedecen a condiciones y necesidades bien especificas de los usuarios

La definicioacuten formal del concepto categoriacutea o cobertura queda determinado como una unidad baacutesica de agrupacioacuten de varios mapas que comparten algunas caracteriacutesticas comunes en forma de temas relacionados con los objetos contenidos en los mapas Sobre un mapa se definen objetos (tienen una dimensioacuten y localizacioacuten respecto a la superficie de la tierra) estos poseen atributos y eacutestos uacuteltimos pueden ser de tipo graacutefico o de tipo alfanumeacuterico

A un conjunto de mapas relacionados se le denomina entonces categoriacutea a un conjunto de categoriacuteas se les denomina un tema y al conjunto de temas dispuesto sobre una aacuterea especiacutefica de estudio se agrupa en forma de iacutendices temaacuteticos o geoindice del proyecto SIG De tal suerte que la arquitectura jeraacuterquica de un proyecto queda expuesta por el concepto de iacutendice categoriacutea objetos y atributos

Para ilustrar lo anterior con un ejemplo puede decirse que el iacutendice para el Valle de Aburraacute lo representa la rejilla de escala 12000 esto da como resultado 270 planchas desde el Municipio de Caldas hasta el Municipio de Barbosa

Las categoriacuteas definidas pueden ser los puntos de control el modelo de formacioacuten y conservacioacuten catastral la categoriacutea transporte las coberturas vegetales la hidrologiacutea el relieve y aacutereas en general

Los objetos para la categoriacutea puntos de control son el punto geodeacutesico el punto de nivelacioacuten el punto estereoscoacutepico entre otros Para ilustrar con otro ejemplo los objetos para la categoriacutea catastro son Zona urbana Sector Urbano Manzana Edificacioacuten Parque Sitio de intereacutes entre otros

Los atributos para el objeto zona urbana son El coacutedigo de identificacioacuten del departamento coacutedigo del municipio coacutedigo de la zona urbana entre otros Ahora bien la representacioacuten graacutefica del objeto zona urbana son tramos de liacutenea continua separados por triaacutengulos para delimitar la zona propiamente dicha

2 iquestQUEacute HACE UN SIG CON LA INFORMACIOacuteN

1 Representacioacuten de la informacioacuten

La representacioacuten primaria de los datos en un SIG estaacute basada en algunos tipos de objetos universales que se refieren al punto liacutenea y aacuterea Los elementos puntuales son todos aquellos objetos relativamente pequentildeos respecto a su entorno maacutes inmediatamente proacuteximo se representan mediante liacuteneas de longitud cero Por ejemplo elementos puntuales pueden ser un poste de la red de energiacutea o un sumidero de la red de alcantarillado

Aquiacute vale la pena hacer la siguiente aclaracioacuten respecto a la determinacioacuten de los elementos puntuales en un mapa que incluya los detalles maacutes relevante del de un objeto particular eacuteste puede figurar como un elemento de tipo aacuterea en cambio en otro mapa que no incluya detalles asociados del objeto puede aparecer como un objeto puntual

Los objetos lineales se representan por una sucesioacuten de puntos donde el ancho del elemento lineal es despreciable respecto a la magnitud de su longitud con este tipo de objetos se modelan y definen las carreteras las liacuteneas de transmisioacuten de energiacutea los riacuteos las tuberiacuteas del acueducto entre otros

Los objetos de tipo aacuterea se representan en un SIG de acuerdo con un conjunto de liacuteneas y puntos cerrados para formar una zona perfectamente definida a la que se le puede aplicar el concepto de periacutemetro y longitud Con este tipo se modelan las superficies tales como mapas de bosques sectores socioeconoacutemicos de una poblacioacuten un embalse de generacioacuten entre otros

2 Estructura de la representacioacuten

La manera como se agrupan los diversos elementos constitutivos de un SIG quedan determinados por una serie de caracteriacutesticas comunes a varios tipos de objetos en el modelo estas agrupaciones son dinaacutemicas y generalmente obedecen a las condiciones y necesidades bien especiacuteficas de los usuarios

3 iquestCUAacuteL ES LA INFORMACIOacuteN QUE SE MANEJA EN UN SIG

Se parte de la idea que un SIG es un conjunto de procedimientos usados para almacenar y manipular datos geograacuteficamente referenciados es decir objetos con una ubicacioacuten definida sobre la superficie terrestre bajo un sistema convencional de coordenadas

Se dice que un objeto en un SIG es cualquier elemento relativo a la superficie terrestre que tiene tamantildeo es decir que presenta una dimensioacuten fiacutesica (alto - ancho - largo) y una localizacioacuten espacial o una posicioacuten medible en el espacio relativo a la superficie terrestre

A todo objeto se asocian unos atributos que pueden ser

Graacuteficos

No graacuteficos o alfanumeacutericos

1 Atributos graacuteficos

Son las representaciones de los objetos geograacuteficos asociados con ubicaciones especiacuteficas en el mundo real La representacioacuten de los objetos se hace por medio de puntos liacuteneas o aacutereas

Ejemplos de una red de servicios

Punto un poste de energiacutea

Liacutenea una tuberiacutea

Aacuterea un embalse

1 Atributos no graacuteficos

Tambieacuten llamados atributos alfanumeacutericos Corresponden a las descripciones cualificaciones o caracteriacutesticas que nombran y determinan los objetos o elementos geograacuteficos En el siguiente graacutefico se observan los atributos graacuteficos y no graacuteficos que se encuentran asociados a los objetos representados

En un SIG los atributos graacuteficos y no graacuteficos se tienen que relacionar y esto se logra mediante un atributo de unioacuten

1 iquestCOacuteMO SE AGRUPA LA INFORMACIOacuteN DE LOS OBJETOS EN UN SIG

Los objetos se agrupan de acuerdo con caracteriacutesticas comunes y forman categoriacuteas o coberturas Las agrupaciones son dinaacutemicas y se establecen para responder a las necesidades especiacuteficas del usuario La categoriacutea o cobertura se define como una unidad baacutesica de almacenamiento Es una versioacuten digital de un sencillo mapa temaacutetico en el sentido de contener informacioacuten solamente sobre algunos de los objetos Predio lotes viacuteas marcas de terreno hidrografiacutea curvas de nivel En una categoriacutea se presentan tanto los atributos graacuteficos como los no graacuteficos

Una categoriacutea queda representada en el sistema por el conjunto de archivos o mapas que le pertenecen

1 Relaciones entre objetos

Se sabe que un objeto al interior de una categoriacutea posee por lo menos dos componentes uno graacutefico y otro no graacutefico A un objeto graacutefico se le define a traveacutes del software un nuacutemero clave de identificacioacuten del mismo modo a la componente alfanumeacuterica tambieacuten se le define el mismo identificador de tal forma que al interior del sistema se establece una relacioacuten entre los dos componentes Ademaacutes de la integridad de entidad definida anteriormente se definen otros tipos de relaciones por ejemplo la relacioacuten posicional dice donde estaacute el elemento respecto al sistema de coordenadas establecido La relacioacuten topoloacutegica dice sencillamente la relacioacuten del elemento con otros elementos de su entorno geograacutefico proacuteximo

2 iquestCOacuteMO SE ENCADENAN LOS OBJETOS Y ATRIBUTOS EN UNA CATEGORIacuteA

A cada objeto contenido en una categoriacutea se le asigna un uacutenico nuacutemero identificador Cada objeto estaacute caracterizado por una localizacioacuten uacutenica (atributos graacuteficos con relacioacuten a unas coordenadas geograacuteficas) y por un conjunto de descripciones (atributos no graacuteficos) El modelo de datos permite relacionar y ligar atributos graacuteficos y no graacuteficos Las relaciones se establecen tanto desde el punto de vista posicional como topoloacutegico

Los datos posicionales dicen donde estaacute el elemento y los datos topoloacutegicos informan sobre la ubicacioacuten del elemento con relacioacuten a los otros elementos Los atributos no graacuteficos dicen queacute es y coacutemo es el objeto El nuacutemero identificador que es uacutenico para cada objeto de la categoriacutea es almacenado tanto en el archivo o mapa de objetos como en la tabla de atributos lo cual garantiza una correspondencia estricta entre los atributos graacuteficos y no graacuteficos

1 Sistema de coordenadas

Un sistema de coordenadas geograacuteficas es un sistema de referencia usado para localizar y medir elementos geograacuteficos Para representar el mundo real se utiliza un sistema de coordenadas en el cual la localizacioacuten de un elemento esta dado por las magnitudes de latitud y longitud en unidades de grados minutos y segundos

La longitud varia de 0 a 180 grados en el hemisferio Este y de 0 a -180 grados en el hemisferio Oeste de acuerdo con las liacuteneas imaginarias denominadas meridianos

La latitud varia de 0 a 90 grados en el hemisferio norte y de 0 a -90 grados en el hemisferio sur de acuerdo con las liacuteneas imaginarias denominadas paralelos o liacuteneas ecuatoriales El origen de este sistema de coordenadas queda determinado en el punto donde se encuentran la liacutenea ecuatorial y el meridiano de Greenwich

Las coordenadas cartesianas son generalmente usadas para representar una superficie plana Los puntos se representan en teacuterminos de las distancias que separan a dicho punto de los ejes de coordenadas

En un SIG a traveacutes del iacutendice es posible ver las categoriacuteas por estas categoriacuteas se accede a los objetos y por los objetos se tiene acceso a los atributos graacuteficos y no graacuteficos que se almacenan en la base de datos geograacutefica Los archivos o mapas que conforman una categoriacutea se pueden cargar por cada usuario para atender sus necesidades De igual manera puede hacer operaciones con objetos que pertenezcan a la misma categoriacutea o a categoriacuteas diferentes Estas operaciones pueden ser de tipo espacial (unioacuten interseccioacuten) o racionales (Continuidad vecindad proximidad)

2 Proyecciones

La superficie de referencia maacutes comuacutenmente usada para la descripcioacuten de localizaciones geograacuteficas es una superficie esfeacuterica Esto es vaacutelido auacuten sabiendo que la figura de la tierra se puede modelar maacutes como un elipsoide que como una esfera Se sabe sin embargo que para la generacioacuten de una base de datos que permita la representacioacuten de elementos correctamente georeferenciados y en unidades de medida comunes como metros o kiloacutemetros debe ser construida una representacioacuten plana

Toda proyeccioacuten lleva consigo la distorsioacuten de una o varias de las propiedades espaciales ya mencionadas El meacutetodo usado para la proyeccioacuten seraacute el que en definitiva nos permita decidir cuales propiedades espaciales sean conservadas y cuales distorsionadas Proyecciones especiacuteficas eliminan o minimizan la distorsioacuten de propiedades espaciales particulares Las superficies de proyeccioacuten maacutes comunes son los planos los cilindros y los conos seguacuten el caso se exige la proyeccioacuten azimutal ciliacutendrica y coacutenica respectivamente

Las propiedades especiales de forma aacuterea distancia y direccioacuten son conservadas o distorsionadas dependiendo no solo de la superficie de proyeccioacuten sino tambieacuten de otros paraacutemetros Puesto que cada tipo de proyeccioacuten requiere de una forma diferente de transformacioacuten matemaacutetica para la conversioacuten geomeacutetrica cada meacutetodo debe producir distintas coordenadas para un punto dado Por ejemplo Transformacioacuten de mercator transformacioacuten estereograacutefica

3 iquestQUEacute ES UNA BASE DE DATOS GEOGRAacuteFICA

La esencia de un SIG estaacute constituida por una base de datos geograacutefica Esta es una coleccioacuten de datos acerca de objetos localizados en una determinada aacuterea de intereacutes en la superficie de la tierra organizados en una forma tal que puede servir eficientemente a una o varias aplicaciones Una base de datos geograacutefica requiere de un conjunto de procedimientos que permitan hacer un mantenimiento de ella tanto desde el punto de vista de su documentacioacuten como de su administracioacuten La eficiencia estaacute determinada por los diferentes tipos de datos almacenados en diferentes estructuras El viacutenculo entre las diferentes estructuras se obtiene mediante el campo clave que contiene el nuacutemero identificador de los elementos Tal nuacutemero identificador aparece tanto en los atributos graacuteficos como en los no graacuteficos Los atributos no graacuteficos son guardados en tablas y manipulados por medio de un sistema manejador de bases de datos

Los atributos graacuteficos son guardados en archivos y manejados por el software de un sistema SIG Los objetos geograacuteficos son organizados por temas de informacioacuten o capas de informacioacuten llamadas tambieacuten niveles Aunque los puntos liacuteneas y poliacutegonos pueden ser almacenados en niveles separados lo que permite la agrupacioacuten de la informacioacuten en temas son los atributos no graacuteficos Los elementos simplemente son agrupados por lo que ellos representan Asiacute por ejemplo en una categoriacutea dada riacuteos y carreteras aun siendo ambos objetos liacutenea estaacuten almacenados en distintos niveles por cuanto sus atributos son diferentes

Los formatos estaacutendar para un archivo de disentildeo son el formato celular o RASTER y el formato tipo VECTOR en el primero de ellos se define una grilla o una malla de rectaacutengulos o cuadrados a los que se les denomina ceacutelulas o retiacuteculas cada retiacutecula posee informacioacuten alfanumeacuterica asociada que representa las caracteriacutesticas de la zona o superficie geograacutefica que cubre como ejemplos de este formato se pueden citar la salida de un proceso de fotografiacutea satelital la fotografiacutea aeacuterea es otro buen ejemplo

De otro lado el formato vectorial representa la informacioacuten por medio de pares ordenados de coordenadas este ordenamiento da lugar a las entidades universales con las que se representan los objetos graacuteficos asiacute un punto se representa mediante un par de coordenadas una liacutenea con dos pares de coordenadas un poliacutegono como una serie de liacuteneas y una aacuterea como un poligono cerrado A las diversas entidades universales se les puede asignar atributos y almacenar eacutestos en una base de datos descriptiva o alfanumeacuterica para tales propoacutesitos

4 iquestQUE SE PUEDE HACER CON UN SIG

Un SIG permite resolver una variedad de problemas del mundo real El SIG puede manipularse para resolver los problemas usando varias teacutecnicas de entrada de datos anaacutelisis y resultados

1 Entrada de datos

Digitalizar o escanear

Convertir datos digitales de otros formatos

Adquirir otros datos disponibles

1 Manipulacioacuten y anaacutelisis

Respuestas a preguntas particulares

Soluciones a problemas particulares

1 Salida de datos

Despliegue en pantalla de los datos

Copias duras (planos y mapas) usando una impresora

Listados

Reportes

Se pueden nombrar otras aplicaciones de tipo general dentro de las muchas posibilidades que suministra un SIG

1 iquestQUEacute ES DESPLEGAR DATOS EN UN SIG

Con un SIG se pueden desplegar dos tipos de datos

Datos o atributos graacuteficos

Datos o atributos no graacuteficos

En el despliegue de datos un SIG permite

1 Localizar e identificar elementos geograacuteficos

Con un SIG se puede determinar que existe en un sitio en particular Para ello se deben especificar las condiciones Esto se hace especificando la localizacioacuten de un objeto o regioacuten para la cual se desea informacioacuten

Los meacutetodos comuacutenmente usados son

Sentildealar con el apuntador graacutefico o mouse el objeto o regioacuten

Escribir en el teclado la direccioacuten

Escribir en el teclado las coordenadas

Despueacutes de comandar las condiciones para localizar un objeto o regioacuten se obtienen unas respuestas En esta respuesta se pueden presentar todas o algunas de las caracteriacutesticas del objeto o regioacuten

1 Especificar condiciones

Con esta funcioacuten un SIG puede determinar en doacutende se satisfacen ciertas condiciones

La especificacioacuten de las condiciones se puede hacer por medio de

La seleccioacuten desde unas opciones predefinidas

La escritura de expresiones loacutegicas

El diligenciamiento interactivo en la pantalla

Despueacutes de comandar las condiciones que como usuario requiere se obtiene la respuesta esperada En cada respuesta se puede presentar

Un listado de todos los objetos que reuacutenen la condicioacuten

Los elementos que cumplen la condicioacuten resaltada graacuteficamente

1 Hacer anaacutelisis espaciales

En esta funcioacuten los datos se pueden analizar para obtener

Respuestas a preguntas particulares

Soluciones a problemas particulares

Los anaacutelisis geograacuteficos se hacen mediante la superposicioacuten de las caracteriacutesticas de los elementos de una misma categoriacutea

1 iquestCUALES SON LAS APLICACIONES DE LOS SISTEMAS DE INFORMACIOacuteN GEOGRAacuteFICA

La utilidad principal de un Sistema de Informacioacuten Geograacutefica radica en su capacidad para construir modelos o representaciones del mundo real a partir de las bases de datos digitales y para utilizar esos modelos en la simulacioacuten de los efectos que un proceso de la naturaleza o una accioacuten antroacutepica produce sobre un determinado escenario en una eacutepoca especiacutefica La construccioacuten de modelos constituye un instrumento muy eficaz para analizar las tendencias y determinar los factores que las influyen asiacute como para evaluar las posibles consecuencias de las decisiones de planificacioacuten sobre los recursos existentes en el aacuterea de intereacutes

En el aacutembito municipal pueden desarrollarse aplicaciones que ayuden a resolver un amplio rango de necesidades como por ejemplo

Produccioacuten y actualizacioacuten de la cartografiacutea baacutesica

Administracioacuten de servicios puacuteblicos (acueducto alcantarillado energiacutea teleacutefonos entre otros)

Inventario y avaluacuteo de predios

Atencioacuten de emergencias (incendios terremotos accidentes de traacutensito entre otros

Estratificacioacuten socioeconoacutemica

Regulacioacuten del uso de la tierra

Control ambiental (saneamiento baacutesico ambiental y mejoramiento de las condiciones ambientales educacioacuten ambiental)

Evaluacioacuten de aacutereas de riesgos (prevencioacuten y atencioacuten de desastres)

Localizacioacuten oacuteptima de la infraestructura de equipamiento social (educacioacuten salud deporte y recreacioacuten)

Disentildeo y mantenimiento de la red vial

Formulacioacuten y evaluacioacuten de planes de desarrollo social y econoacutemico

1 CAPTURA DE LA INFORMACIOacuteN

La informacioacuten geograacutefica con la cual se trabaja en los SIG puede encontrarse en dos tipos de presentaciones o formatos Celular o raster y Vectorial

1 Formato RASTER

El formato raster se obtiene cuando se digitaliza un mapa o una fotografiacutea o cuando se obtienen imaacutegenes digitales capturadas por sateacutelites En ambos casos se obtiene un archivo digital de esa informacioacuten

La captura de la informacioacuten en este formato se hace mediante los siguientes medios scanners imaacutegenes de sateacutelite fotografiacutea aeacuterea caacutemaras de video entre otros

2 Formato VECTORIAL

La informacioacuten graacutefica en este tipo de formatos se representa internamente por medio de segmentos orientados de rectas o vectores De este modo un mapa queda reducido a una serie de pares ordenados de coordenadas utilizados para representar puntos liacuteneas y superficies

La captura de la informacioacuten en el formato vectorial se hace por medio de mesas digitalizadoras convertidores de formato raster a formato vectorial sistemas de geoposicionamiento global (GPS) entrada de datos alfanumeacuterica entre otros

2 EL MANEJO DE LA INFORMACION

1 Modelos de disentildeo de un sig

La tecnologiacutea de los SIG en la mayoriacutea de los casos se ha desarrollado sin una profundizacioacuten teoacuterica que sirva de base para su disentildeo e implementacioacuten para sacar el mayor provecho de esta teacutecnica es necesario ahondar en ciertos aspectos teoacutericos y praacutecticos que los especialistas no deben perder de vista partiendo de que no se puede confundir el SIG con digitalizar y teclear datos en el computador

Al iniciar el estudio para disentildear un SIG debe pensarse que se van a manejar objetos que existen en la realidad tienen caracteriacutesticas que los diferencien y guardan ciertas relaciones espaciales que se deben conservar por lo tanto no se puede olvidar en ninguacuten caso que se va a desarrollar en el computador un modelo de objetos y relaciones que se encuentran en el mundo real

Para garantizar que el esquema anterior se pueda obtener se construye una serie de modelos que permitan manipular los objetos tal cual como aparecen en la realidad con esto se convertiraacuten imaacutegenes de fenoacutemenos reales en sentildeales que se manejan en el computador como datos que haraacuten posible analizar los objetos que ellas representan y extraerles informacioacuten

Normalmente se llevan a cabo tres etapas para pasar de la realidad del terreno al nivel de abstraccioacuten que se representa en el computador y se maneja en los SIG y que definen la estructura de los datos de la cual dependeraacuten los procesos y consultas que se efectuaraacuten en la etapa de produccioacuten

REALIDAD

MODELO CONCEPTUAL

MODELO LOGICO

MODELO FISICO

1 Modelo conceptual

Es la conceptualizacioacuten de la realidad por medio de la definicioacuten de objetos de la superficie de la tierra (entidades) con sus relaciones espaciales y caracteriacutesticas (atributos) que se representan en un esquema describiendo esos fenoacutemenos del mundo real Para obtener el modelo conceptual el primer paso es el anaacutelisis de la informacioacuten y los datos que se usan y producen en la empresa que desarrolla el SIG el siguiente paso es la determinacioacuten de las entidades y los atributos con las relaciones que aquellas guardan de acuerdo con el flujo de informacioacuten qn los diferentes procesos que se llevan a cabo en la empresa

Existen diversos meacutetodos para desarrollar tanto el modelo conceptual como los demaacutes modelos por cuanto este es la base para obtenerlos entre ellos tenemos

Entidad asociacioacuten (EA)

Modelo Entidad Relacioacuten (MER)

En los SIG sobre todo si tienen algo de complejidad se debe pensar siempre en el MER que garantiza la organizacioacuten de todas las entidades con sus relaciones en un solo esquema de representacioacuten de las cosas como son en la realidad Con este modelo se obtiene un medio efectivo para mostrar los requerimientos de informacioacuten organizacioacuten y documentacioacuten necesarios para desarrollar el SIG y la clases de datos que se estaraacuten manipulando

1 Modelo loacutegico

Se puede definir como el disentildeo detallado de las bases de datos que contendraacuten la informacioacuten alfa ndash numeacuterica y los niveles de informacioacuten graacutefica que se capturaraacuten con los atributos que describen cada entidad identificadores conectores tipo de dato (numeacuterico o caraacutecter) y su longitud ademaacutes se define la geometriacutea (punto liacutenea o aacuterea) de cada una de ellas

Como se trata de manipular en el sistema los elementos del paisaje se tienen que codificar para poder almacenarlos en el computador y luego manipularlos en forma digital y ademaacutes darles un siacutembolo para su representacioacuten graacutefica en la pantalla o en el papel

Es en esta etapa que se elaboran las estructuras en que se almacenaraacuten todos los datos tomando como base el modelo conceptual desarrollado anteriormente Se trata de hacer una descripcioacuten detallada de las entidades los procesos y anaacutelisis que se llevaraacuten a cabo los productos que se espera obtener y la preparacioacuten de los menuacutes de consulta para los usuarios

En esta parte de disentildeo del SIG se definen los diferentes tipos de anaacutelisis que se estaraacuten llevando a cabo maacutes adelante y las consultas que se vayan a realizar comuacutenmente esto por cuanto de la estructura de las bases de datos (graacuteficas y alfa ndash numeacutericas) dependen los resultados obtenidos al final es por lo anterior que en esta etapa se hace un disentildeo detallado de lo que contendraacute el SIG y de la presentacioacuten que tendraacuten los productos normalmente definiendo los tipos de mapas con sus leyendas contenido temaacutetico y demaacutes reportes o tablas que se espera satisfagan los principales requerimientos de los usuarios y clientes con estos se agilizaraacuten los procesos que envuelvan directamente a los usuarios ya que la mayoriacutea de sus consultas podraacuten ser respondidas inmediatamente mientras las no convencionales tomaraacuten un poco maacutes de tiempo

No todas las posibles consultas estaraacuten resueltas desde este momento por cuanto muchos clientes tienen requerimientos especiacuteficos o particulares que no permiten que todas las preguntas sean montadas de antemano sobretodo en casos como el de catastro en que debido a la gran variedad de informacioacuten y de usuarios y clientes los requerimientos diarios son muy diversos No se trata de desarrollar un SIG cerrado que amarre a la gente a determinadas consultas de lo que se trata es de ganar en eficiencia para satisfacer mejor y maacutes raacutepido a los clientes

Una vez definido el modelo conceptual y el loacutegico se conoce cuales mapas se han de digitalizar y que informacioacuten alfa ndash numeacuterica debe involucrarse

Tanto el modelo conceptual como el loacutegico son independientes de los programas y equipos que se vayan a utilizar y de su correcta concepcioacuten depende el eacutexito del SIG

2 Modelo fiacutesico

Es la implementacioacuten de los anteriores modelos en el programa o software seleccionado y los equipos especiacuteficos en que se vaya a trabajar y por esto se realiza de acuerdo con sus propias especificaciones El modelo fiacutesico determina en que forma se debe almacenar los datos cumpliendo con las restricciones y aprovechando las ventajas del sistema especiacutefico a utilizar

1 Almacenamiento de la Informacioacuten

En esta etapa se administra la informacioacuten geograacutefica y descriptiva contenida en las bases de datos y los elementos en que fiacutesicamente son almacenados

La informacioacuten en un GIS es almacenada en cuatro grandes conjuntos de bases de datos

Bases de datos de imaacutegenes Estas imaacutegenes representan fotograacuteficamente el terreno

Bases de datos complementarios de imaacutegenes Esta base de datos contiene siacutembolos graacuteficos y caracteres alfanumeacutericos georeferenciados al mismo sistema de coordenadas de la imagen real a la que complementan

Bases de datos cartograacuteficos Almacena la informacioacuten de los mapas que representan diferentes clases de informacioacuten de una aacuterea especiacutefica Corresponden a las coberturas o categoriacuteas

Bases de datos de informacioacuten descriptiva Esta base facilita el almacenamiento de datos descriptivos en las formas mas comunes de tal forma que puedan ser utilizados por otros sistemas

1 Manipulacioacuten de la Informacioacuten

La manipulacioacuten de la informacioacuten incluye operaciones de extraccioacuten y edicioacuten Asiacute mismo provee los mecanismos para la comunicacioacuten entre los datos fiacutesicos (extraiacutedos por los moacutedulos de almacenamiento y utilizacioacuten por los moacutedulos de anaacutelisis)

2 Extraccioacuten de la informacioacuten

Las formas de extraer o recuperar informacioacuten de los SIG son muy variadas y pueden llegar a ser muy complejas Las formas baacutesicas para extraer la informacioacuten son

1 Extraccioacuten mediante especificacioacuten geomeacutetrica

Consiste en extraer informacioacuten del SIG mediante la especificacioacuten de un dominio espacial definido por un punto una liacutenea o una aacuterea deseada Por ejemplo seleccionar por medio del apuntador graacutefico un riacuteo en un mapa una tuberiacutea en un plano

2 Extraccioacuten mediante condicioacuten geomeacutetrica

Extraer por medio de un dominio espacial y una condicioacuten geograacutefica entidades graacuteficas Por ejemplo las poblaciones que se encuentren en un radio de 5 Km al rededor de una bocatoma

3 Extraccioacuten mediante especificacioacuten descriptiva

Extraccioacuten de las entidades espaciales que satisfagan una condicioacuten descriptiva determinada Por ejemplo todos los predios que tengan el mismo duentildeo

4 Extraccioacuten mediante condicioacuten descriptiva o loacutegica

Extraccioacuten de entidades espaciales que cumplan la condicioacuten descriptiva y una expresioacuten loacutegica cualquiera relacionada con uno algunos de sus atributos espaciales asociados Por ejemplo todos los predios que pertenezcan al mismo duentildeo con aacutereas superiores a 500 hectaacutereas y periacutemetro superior a 10000 metros

3 Edicioacuten de la Informacioacuten

Permite la modificacioacuten y actualizacioacuten de la informacioacuten Las funciones de edicioacuten son particulares de cada programa SIG Las funciones deben incluir

Mecanismos para la edicioacuten de entidades graacuteficas (cambio de color posicioacuten escala dibujo de nuevas entidades graacuteficas entre otros)

Mecanismos para la edicioacuten de datos descriptivos (modificacioacuten de atributos cambios en la estructura de archivos actualizacioacuten de datos generacioacuten de nuevos datos entre otros)

1 Anaacutelisis y modelamiento de la Informacioacuten

Permite realizar las operaciones analiacuteticas necesarias para producir nueva informacioacuten con base en la existente con el fin de dar solucioacuten a un problema especiacutefico

Las operaciones de anaacutelisis y modelamiento se pueden clasificar en

1 Generalizacioacuten cartograacutefica

Capacidad de generalizar caracteriacutesticas de un mapa o presentacioacuten cartograacutefica con el fin de hacer el modelo final menos complejo

2 Anaacutelisis espaciales

Incluye las funciones que realicen caacutelculos sobre las entidades graacuteficas Va desde operaciones sencillas como longitud de una liacutenea periacutemetros aacutereas y voluacutemenes hasta anaacutelisis de redes de conduccioacuten interseccioacuten de poliacutegonos y anaacutelisis de modelos digitales del terreno

Los diferentes tipos de anaacutelisis que un SIG debe realizar son

Contiguumlidad Encontrar aacutereas en una regioacuten determinada

Coincidencia Anaacutelisis de superposicioacuten de puntos liacuteneas poliacutegonos y aacutereas

Conectividad Anaacutelisis sobre entidades graacuteficas que representen redes de conduccioacuten tales como

Enrutamiento Como se mueve el elemento conducido a lo largo de la red

Radio de accioacuten Alcance del movimiento del elemento dentro de la red

Apareamiento de direcciones Acople de informacioacuten de direcciones a las entidades graacuteficas

Anaacutelisis digital del terreno Anaacutelisis de la informacioacuten de superficie para el modelamiento de fenoacutemenos geograacuteficos continuos Con los modelos digitales de terreno (DTM la representacioacuten de una superficie por medio de coordenadas X Y Z) que son la informacioacuten baacutesica para el anaacutelisis de superficies

Operacioacuten sobre mapas Uso de expresiones loacutegicas y matemaacuteticas para el anaacutelisis y modelamiento de atributos geograacuteficos Estas operaciones son soportadas de acuerdo con el formato de los datos (raster o vectorial)

Geometriacutea de coordenadas Operaciones geomeacutetricas para el manejo de coordenadas terrestres por medio de operadores loacutegicos y aritmeacuteticos Algunas de esas operaciones son proyecciones terrestres de los mapas transformaciones geomeacutetricas (rotacioacuten traslacioacuten cambios de escala) precisioacuten de coordenadas correccioacuten de errores

1 Salida y representacioacuten de la informacioacuten

La salida de informacioacuten de un SIG puede ser de tipo textual o de tipo graacutefico Ambos tipos de informacioacuten pueden ser presentados en forma digital o analoacutegica

La representacioacuten digital se utiliza cuando dicha informacioacuten o en general a otro medio sistematizado El medio analoacutegico es el que se presenta al usuario como respuesta a un interrogante del mismo La informacioacuten textual analoacutegica consiste normalmente en un conjunto de tablas que representan la informacioacuten almacenada en la base de datos o representan el resultado de alguacuten tipo de anaacutelisis efectuado sobre eacutesta La informacioacuten analoacutegica graacutefica consiste en mapas graacuteficos o diagramas Ambos tipos de informacioacuten pueden ser presentados en una pantalla o impresos en el papel

El sistema debe proveer la capacidad de complementar la informacioacuten graacutefica antes de su presentacioacuten definitiva por medio de una simbologiacutea adecuada y manejar la posibilidad de adicionar elementos geomeacutetricos que permitan una calidad y una visualizacioacuten faacuteciles de entender por el usuario

Page 8: SISTEMAS DE INFROAMCION GEOGRAFICA

La tecnologiacutea de los SIG estaacute limitada si no se cuenta con el personal que opera desarrolla y administra el sistema Y que establece planes para aplicarlo en problemas del mundo real

3 Procedimientos

Un SIG operaraacute acorde con un plan bien disentildeado y con unas reglas claras del negocio que son los modelos y las praacutecticas operativas caracteriacutesticas de cada organizacioacuten

1 iquestCUALES SON LAS FUNCIONES DE LOS COMPONENTES DE UN SIG

Dentro de las funciones baacutesicas de un sistema de informacioacuten podemos describir la captura de la informacioacuten esta se logra mediante procesos de digitalizacioacuten procesamiento de imaacutegenes de sateacutelite fotografiacuteas videos procesos aerofotogrameacutetricos entre otros

Otra funcioacuten baacutesica de procesamiento de un SIG hace referencia a la parte del anaacutelisis que se puede realizar con los datos graacuteficos y no graacuteficos se puede especificar la funcioacuten de contiguumlidad de objetos sobre una aacuterea determinada del mismo modo se puede especificar la funcioacuten de coincidencia que se refiere a la superposicioacuten de objetos dispuestos sobre un mapa

La manera como se agrupan los diversos elementos constitutivos de un SIG quedan determinados por una serie de caracteriacutesticas comunes a varios tipos de objetos en el

modelo estas agrupaciones son dinaacutemicas y generalmente obedecen a condiciones y necesidades bien especificas de los usuarios

La definicioacuten formal del concepto categoriacutea o cobertura queda determinado como una unidad baacutesica de agrupacioacuten de varios mapas que comparten algunas caracteriacutesticas comunes en forma de temas relacionados con los objetos contenidos en los mapas Sobre un mapa se definen objetos (tienen una dimensioacuten y localizacioacuten respecto a la superficie de la tierra) estos poseen atributos y eacutestos uacuteltimos pueden ser de tipo graacutefico o de tipo alfanumeacuterico

A un conjunto de mapas relacionados se le denomina entonces categoriacutea a un conjunto de categoriacuteas se les denomina un tema y al conjunto de temas dispuesto sobre una aacuterea especiacutefica de estudio se agrupa en forma de iacutendices temaacuteticos o geoindice del proyecto SIG De tal suerte que la arquitectura jeraacuterquica de un proyecto queda expuesta por el concepto de iacutendice categoriacutea objetos y atributos

Para ilustrar lo anterior con un ejemplo puede decirse que el iacutendice para el Valle de Aburraacute lo representa la rejilla de escala 12000 esto da como resultado 270 planchas desde el Municipio de Caldas hasta el Municipio de Barbosa

Las categoriacuteas definidas pueden ser los puntos de control el modelo de formacioacuten y conservacioacuten catastral la categoriacutea transporte las coberturas vegetales la hidrologiacutea el relieve y aacutereas en general

Los objetos para la categoriacutea puntos de control son el punto geodeacutesico el punto de nivelacioacuten el punto estereoscoacutepico entre otros Para ilustrar con otro ejemplo los objetos para la categoriacutea catastro son Zona urbana Sector Urbano Manzana Edificacioacuten Parque Sitio de intereacutes entre otros

Los atributos para el objeto zona urbana son El coacutedigo de identificacioacuten del departamento coacutedigo del municipio coacutedigo de la zona urbana entre otros Ahora bien la representacioacuten graacutefica del objeto zona urbana son tramos de liacutenea continua separados por triaacutengulos para delimitar la zona propiamente dicha

2 iquestQUEacute HACE UN SIG CON LA INFORMACIOacuteN

1 Representacioacuten de la informacioacuten

La representacioacuten primaria de los datos en un SIG estaacute basada en algunos tipos de objetos universales que se refieren al punto liacutenea y aacuterea Los elementos puntuales son todos aquellos objetos relativamente pequentildeos respecto a su entorno maacutes inmediatamente proacuteximo se representan mediante liacuteneas de longitud cero Por ejemplo elementos puntuales pueden ser un poste de la red de energiacutea o un sumidero de la red de alcantarillado

Aquiacute vale la pena hacer la siguiente aclaracioacuten respecto a la determinacioacuten de los elementos puntuales en un mapa que incluya los detalles maacutes relevante del de un objeto particular eacuteste puede figurar como un elemento de tipo aacuterea en cambio en otro mapa que no incluya detalles asociados del objeto puede aparecer como un objeto puntual

Los objetos lineales se representan por una sucesioacuten de puntos donde el ancho del elemento lineal es despreciable respecto a la magnitud de su longitud con este tipo de objetos se modelan y definen las carreteras las liacuteneas de transmisioacuten de energiacutea los riacuteos las tuberiacuteas del acueducto entre otros

Los objetos de tipo aacuterea se representan en un SIG de acuerdo con un conjunto de liacuteneas y puntos cerrados para formar una zona perfectamente definida a la que se le puede aplicar el concepto de periacutemetro y longitud Con este tipo se modelan las superficies tales como mapas de bosques sectores socioeconoacutemicos de una poblacioacuten un embalse de generacioacuten entre otros

2 Estructura de la representacioacuten

La manera como se agrupan los diversos elementos constitutivos de un SIG quedan determinados por una serie de caracteriacutesticas comunes a varios tipos de objetos en el modelo estas agrupaciones son dinaacutemicas y generalmente obedecen a las condiciones y necesidades bien especiacuteficas de los usuarios

3 iquestCUAacuteL ES LA INFORMACIOacuteN QUE SE MANEJA EN UN SIG

Se parte de la idea que un SIG es un conjunto de procedimientos usados para almacenar y manipular datos geograacuteficamente referenciados es decir objetos con una ubicacioacuten definida sobre la superficie terrestre bajo un sistema convencional de coordenadas

Se dice que un objeto en un SIG es cualquier elemento relativo a la superficie terrestre que tiene tamantildeo es decir que presenta una dimensioacuten fiacutesica (alto - ancho - largo) y una localizacioacuten espacial o una posicioacuten medible en el espacio relativo a la superficie terrestre

A todo objeto se asocian unos atributos que pueden ser

Graacuteficos

No graacuteficos o alfanumeacutericos

1 Atributos graacuteficos

Son las representaciones de los objetos geograacuteficos asociados con ubicaciones especiacuteficas en el mundo real La representacioacuten de los objetos se hace por medio de puntos liacuteneas o aacutereas

Ejemplos de una red de servicios

Punto un poste de energiacutea

Liacutenea una tuberiacutea

Aacuterea un embalse

1 Atributos no graacuteficos

Tambieacuten llamados atributos alfanumeacutericos Corresponden a las descripciones cualificaciones o caracteriacutesticas que nombran y determinan los objetos o elementos geograacuteficos En el siguiente graacutefico se observan los atributos graacuteficos y no graacuteficos que se encuentran asociados a los objetos representados

En un SIG los atributos graacuteficos y no graacuteficos se tienen que relacionar y esto se logra mediante un atributo de unioacuten

1 iquestCOacuteMO SE AGRUPA LA INFORMACIOacuteN DE LOS OBJETOS EN UN SIG

Los objetos se agrupan de acuerdo con caracteriacutesticas comunes y forman categoriacuteas o coberturas Las agrupaciones son dinaacutemicas y se establecen para responder a las necesidades especiacuteficas del usuario La categoriacutea o cobertura se define como una unidad baacutesica de almacenamiento Es una versioacuten digital de un sencillo mapa temaacutetico en el sentido de contener informacioacuten solamente sobre algunos de los objetos Predio lotes viacuteas marcas de terreno hidrografiacutea curvas de nivel En una categoriacutea se presentan tanto los atributos graacuteficos como los no graacuteficos

Una categoriacutea queda representada en el sistema por el conjunto de archivos o mapas que le pertenecen

1 Relaciones entre objetos

Se sabe que un objeto al interior de una categoriacutea posee por lo menos dos componentes uno graacutefico y otro no graacutefico A un objeto graacutefico se le define a traveacutes del software un nuacutemero clave de identificacioacuten del mismo modo a la componente alfanumeacuterica tambieacuten se le define el mismo identificador de tal forma que al interior del sistema se establece una relacioacuten entre los dos componentes Ademaacutes de la integridad de entidad definida anteriormente se definen otros tipos de relaciones por ejemplo la relacioacuten posicional dice donde estaacute el elemento respecto al sistema de coordenadas establecido La relacioacuten topoloacutegica dice sencillamente la relacioacuten del elemento con otros elementos de su entorno geograacutefico proacuteximo

2 iquestCOacuteMO SE ENCADENAN LOS OBJETOS Y ATRIBUTOS EN UNA CATEGORIacuteA

A cada objeto contenido en una categoriacutea se le asigna un uacutenico nuacutemero identificador Cada objeto estaacute caracterizado por una localizacioacuten uacutenica (atributos graacuteficos con relacioacuten a unas coordenadas geograacuteficas) y por un conjunto de descripciones (atributos no graacuteficos) El modelo de datos permite relacionar y ligar atributos graacuteficos y no graacuteficos Las relaciones se establecen tanto desde el punto de vista posicional como topoloacutegico

Los datos posicionales dicen donde estaacute el elemento y los datos topoloacutegicos informan sobre la ubicacioacuten del elemento con relacioacuten a los otros elementos Los atributos no graacuteficos dicen queacute es y coacutemo es el objeto El nuacutemero identificador que es uacutenico para cada objeto de la categoriacutea es almacenado tanto en el archivo o mapa de objetos como en la tabla de atributos lo cual garantiza una correspondencia estricta entre los atributos graacuteficos y no graacuteficos

1 Sistema de coordenadas

Un sistema de coordenadas geograacuteficas es un sistema de referencia usado para localizar y medir elementos geograacuteficos Para representar el mundo real se utiliza un sistema de coordenadas en el cual la localizacioacuten de un elemento esta dado por las magnitudes de latitud y longitud en unidades de grados minutos y segundos

La longitud varia de 0 a 180 grados en el hemisferio Este y de 0 a -180 grados en el hemisferio Oeste de acuerdo con las liacuteneas imaginarias denominadas meridianos

La latitud varia de 0 a 90 grados en el hemisferio norte y de 0 a -90 grados en el hemisferio sur de acuerdo con las liacuteneas imaginarias denominadas paralelos o liacuteneas ecuatoriales El origen de este sistema de coordenadas queda determinado en el punto donde se encuentran la liacutenea ecuatorial y el meridiano de Greenwich

Las coordenadas cartesianas son generalmente usadas para representar una superficie plana Los puntos se representan en teacuterminos de las distancias que separan a dicho punto de los ejes de coordenadas

En un SIG a traveacutes del iacutendice es posible ver las categoriacuteas por estas categoriacuteas se accede a los objetos y por los objetos se tiene acceso a los atributos graacuteficos y no graacuteficos que se almacenan en la base de datos geograacutefica Los archivos o mapas que conforman una categoriacutea se pueden cargar por cada usuario para atender sus necesidades De igual manera puede hacer operaciones con objetos que pertenezcan a la misma categoriacutea o a categoriacuteas diferentes Estas operaciones pueden ser de tipo espacial (unioacuten interseccioacuten) o racionales (Continuidad vecindad proximidad)

2 Proyecciones

La superficie de referencia maacutes comuacutenmente usada para la descripcioacuten de localizaciones geograacuteficas es una superficie esfeacuterica Esto es vaacutelido auacuten sabiendo que la figura de la tierra se puede modelar maacutes como un elipsoide que como una esfera Se sabe sin embargo que para la generacioacuten de una base de datos que permita la representacioacuten de elementos correctamente georeferenciados y en unidades de medida comunes como metros o kiloacutemetros debe ser construida una representacioacuten plana

Toda proyeccioacuten lleva consigo la distorsioacuten de una o varias de las propiedades espaciales ya mencionadas El meacutetodo usado para la proyeccioacuten seraacute el que en definitiva nos permita decidir cuales propiedades espaciales sean conservadas y cuales distorsionadas Proyecciones especiacuteficas eliminan o minimizan la distorsioacuten de propiedades espaciales particulares Las superficies de proyeccioacuten maacutes comunes son los planos los cilindros y los conos seguacuten el caso se exige la proyeccioacuten azimutal ciliacutendrica y coacutenica respectivamente

Las propiedades especiales de forma aacuterea distancia y direccioacuten son conservadas o distorsionadas dependiendo no solo de la superficie de proyeccioacuten sino tambieacuten de otros paraacutemetros Puesto que cada tipo de proyeccioacuten requiere de una forma diferente de transformacioacuten matemaacutetica para la conversioacuten geomeacutetrica cada meacutetodo debe producir distintas coordenadas para un punto dado Por ejemplo Transformacioacuten de mercator transformacioacuten estereograacutefica

3 iquestQUEacute ES UNA BASE DE DATOS GEOGRAacuteFICA

La esencia de un SIG estaacute constituida por una base de datos geograacutefica Esta es una coleccioacuten de datos acerca de objetos localizados en una determinada aacuterea de intereacutes en la superficie de la tierra organizados en una forma tal que puede servir eficientemente a una o varias aplicaciones Una base de datos geograacutefica requiere de un conjunto de procedimientos que permitan hacer un mantenimiento de ella tanto desde el punto de vista de su documentacioacuten como de su administracioacuten La eficiencia estaacute determinada por los diferentes tipos de datos almacenados en diferentes estructuras El viacutenculo entre las diferentes estructuras se obtiene mediante el campo clave que contiene el nuacutemero identificador de los elementos Tal nuacutemero identificador aparece tanto en los atributos graacuteficos como en los no graacuteficos Los atributos no graacuteficos son guardados en tablas y manipulados por medio de un sistema manejador de bases de datos

Los atributos graacuteficos son guardados en archivos y manejados por el software de un sistema SIG Los objetos geograacuteficos son organizados por temas de informacioacuten o capas de informacioacuten llamadas tambieacuten niveles Aunque los puntos liacuteneas y poliacutegonos pueden ser almacenados en niveles separados lo que permite la agrupacioacuten de la informacioacuten en temas son los atributos no graacuteficos Los elementos simplemente son agrupados por lo que ellos representan Asiacute por ejemplo en una categoriacutea dada riacuteos y carreteras aun siendo ambos objetos liacutenea estaacuten almacenados en distintos niveles por cuanto sus atributos son diferentes

Los formatos estaacutendar para un archivo de disentildeo son el formato celular o RASTER y el formato tipo VECTOR en el primero de ellos se define una grilla o una malla de rectaacutengulos o cuadrados a los que se les denomina ceacutelulas o retiacuteculas cada retiacutecula posee informacioacuten alfanumeacuterica asociada que representa las caracteriacutesticas de la zona o superficie geograacutefica que cubre como ejemplos de este formato se pueden citar la salida de un proceso de fotografiacutea satelital la fotografiacutea aeacuterea es otro buen ejemplo

De otro lado el formato vectorial representa la informacioacuten por medio de pares ordenados de coordenadas este ordenamiento da lugar a las entidades universales con las que se representan los objetos graacuteficos asiacute un punto se representa mediante un par de coordenadas una liacutenea con dos pares de coordenadas un poliacutegono como una serie de liacuteneas y una aacuterea como un poligono cerrado A las diversas entidades universales se les puede asignar atributos y almacenar eacutestos en una base de datos descriptiva o alfanumeacuterica para tales propoacutesitos

4 iquestQUE SE PUEDE HACER CON UN SIG

Un SIG permite resolver una variedad de problemas del mundo real El SIG puede manipularse para resolver los problemas usando varias teacutecnicas de entrada de datos anaacutelisis y resultados

1 Entrada de datos

Digitalizar o escanear

Convertir datos digitales de otros formatos

Adquirir otros datos disponibles

1 Manipulacioacuten y anaacutelisis

Respuestas a preguntas particulares

Soluciones a problemas particulares

1 Salida de datos

Despliegue en pantalla de los datos

Copias duras (planos y mapas) usando una impresora

Listados

Reportes

Se pueden nombrar otras aplicaciones de tipo general dentro de las muchas posibilidades que suministra un SIG

1 iquestQUEacute ES DESPLEGAR DATOS EN UN SIG

Con un SIG se pueden desplegar dos tipos de datos

Datos o atributos graacuteficos

Datos o atributos no graacuteficos

En el despliegue de datos un SIG permite

1 Localizar e identificar elementos geograacuteficos

Con un SIG se puede determinar que existe en un sitio en particular Para ello se deben especificar las condiciones Esto se hace especificando la localizacioacuten de un objeto o regioacuten para la cual se desea informacioacuten

Los meacutetodos comuacutenmente usados son

Sentildealar con el apuntador graacutefico o mouse el objeto o regioacuten

Escribir en el teclado la direccioacuten

Escribir en el teclado las coordenadas

Despueacutes de comandar las condiciones para localizar un objeto o regioacuten se obtienen unas respuestas En esta respuesta se pueden presentar todas o algunas de las caracteriacutesticas del objeto o regioacuten

1 Especificar condiciones

Con esta funcioacuten un SIG puede determinar en doacutende se satisfacen ciertas condiciones

La especificacioacuten de las condiciones se puede hacer por medio de

La seleccioacuten desde unas opciones predefinidas

La escritura de expresiones loacutegicas

El diligenciamiento interactivo en la pantalla

Despueacutes de comandar las condiciones que como usuario requiere se obtiene la respuesta esperada En cada respuesta se puede presentar

Un listado de todos los objetos que reuacutenen la condicioacuten

Los elementos que cumplen la condicioacuten resaltada graacuteficamente

1 Hacer anaacutelisis espaciales

En esta funcioacuten los datos se pueden analizar para obtener

Respuestas a preguntas particulares

Soluciones a problemas particulares

Los anaacutelisis geograacuteficos se hacen mediante la superposicioacuten de las caracteriacutesticas de los elementos de una misma categoriacutea

1 iquestCUALES SON LAS APLICACIONES DE LOS SISTEMAS DE INFORMACIOacuteN GEOGRAacuteFICA

La utilidad principal de un Sistema de Informacioacuten Geograacutefica radica en su capacidad para construir modelos o representaciones del mundo real a partir de las bases de datos digitales y para utilizar esos modelos en la simulacioacuten de los efectos que un proceso de la naturaleza o una accioacuten antroacutepica produce sobre un determinado escenario en una eacutepoca especiacutefica La construccioacuten de modelos constituye un instrumento muy eficaz para analizar las tendencias y determinar los factores que las influyen asiacute como para evaluar las posibles consecuencias de las decisiones de planificacioacuten sobre los recursos existentes en el aacuterea de intereacutes

En el aacutembito municipal pueden desarrollarse aplicaciones que ayuden a resolver un amplio rango de necesidades como por ejemplo

Produccioacuten y actualizacioacuten de la cartografiacutea baacutesica

Administracioacuten de servicios puacuteblicos (acueducto alcantarillado energiacutea teleacutefonos entre otros)

Inventario y avaluacuteo de predios

Atencioacuten de emergencias (incendios terremotos accidentes de traacutensito entre otros

Estratificacioacuten socioeconoacutemica

Regulacioacuten del uso de la tierra

Control ambiental (saneamiento baacutesico ambiental y mejoramiento de las condiciones ambientales educacioacuten ambiental)

Evaluacioacuten de aacutereas de riesgos (prevencioacuten y atencioacuten de desastres)

Localizacioacuten oacuteptima de la infraestructura de equipamiento social (educacioacuten salud deporte y recreacioacuten)

Disentildeo y mantenimiento de la red vial

Formulacioacuten y evaluacioacuten de planes de desarrollo social y econoacutemico

1 CAPTURA DE LA INFORMACIOacuteN

La informacioacuten geograacutefica con la cual se trabaja en los SIG puede encontrarse en dos tipos de presentaciones o formatos Celular o raster y Vectorial

1 Formato RASTER

El formato raster se obtiene cuando se digitaliza un mapa o una fotografiacutea o cuando se obtienen imaacutegenes digitales capturadas por sateacutelites En ambos casos se obtiene un archivo digital de esa informacioacuten

La captura de la informacioacuten en este formato se hace mediante los siguientes medios scanners imaacutegenes de sateacutelite fotografiacutea aeacuterea caacutemaras de video entre otros

2 Formato VECTORIAL

La informacioacuten graacutefica en este tipo de formatos se representa internamente por medio de segmentos orientados de rectas o vectores De este modo un mapa queda reducido a una serie de pares ordenados de coordenadas utilizados para representar puntos liacuteneas y superficies

La captura de la informacioacuten en el formato vectorial se hace por medio de mesas digitalizadoras convertidores de formato raster a formato vectorial sistemas de geoposicionamiento global (GPS) entrada de datos alfanumeacuterica entre otros

2 EL MANEJO DE LA INFORMACION

1 Modelos de disentildeo de un sig

La tecnologiacutea de los SIG en la mayoriacutea de los casos se ha desarrollado sin una profundizacioacuten teoacuterica que sirva de base para su disentildeo e implementacioacuten para sacar el mayor provecho de esta teacutecnica es necesario ahondar en ciertos aspectos teoacutericos y praacutecticos que los especialistas no deben perder de vista partiendo de que no se puede confundir el SIG con digitalizar y teclear datos en el computador

Al iniciar el estudio para disentildear un SIG debe pensarse que se van a manejar objetos que existen en la realidad tienen caracteriacutesticas que los diferencien y guardan ciertas relaciones espaciales que se deben conservar por lo tanto no se puede olvidar en ninguacuten caso que se va a desarrollar en el computador un modelo de objetos y relaciones que se encuentran en el mundo real

Para garantizar que el esquema anterior se pueda obtener se construye una serie de modelos que permitan manipular los objetos tal cual como aparecen en la realidad con esto se convertiraacuten imaacutegenes de fenoacutemenos reales en sentildeales que se manejan en el computador como datos que haraacuten posible analizar los objetos que ellas representan y extraerles informacioacuten

Normalmente se llevan a cabo tres etapas para pasar de la realidad del terreno al nivel de abstraccioacuten que se representa en el computador y se maneja en los SIG y que definen la estructura de los datos de la cual dependeraacuten los procesos y consultas que se efectuaraacuten en la etapa de produccioacuten

REALIDAD

MODELO CONCEPTUAL

MODELO LOGICO

MODELO FISICO

1 Modelo conceptual

Es la conceptualizacioacuten de la realidad por medio de la definicioacuten de objetos de la superficie de la tierra (entidades) con sus relaciones espaciales y caracteriacutesticas (atributos) que se representan en un esquema describiendo esos fenoacutemenos del mundo real Para obtener el modelo conceptual el primer paso es el anaacutelisis de la informacioacuten y los datos que se usan y producen en la empresa que desarrolla el SIG el siguiente paso es la determinacioacuten de las entidades y los atributos con las relaciones que aquellas guardan de acuerdo con el flujo de informacioacuten qn los diferentes procesos que se llevan a cabo en la empresa

Existen diversos meacutetodos para desarrollar tanto el modelo conceptual como los demaacutes modelos por cuanto este es la base para obtenerlos entre ellos tenemos

Entidad asociacioacuten (EA)

Modelo Entidad Relacioacuten (MER)

En los SIG sobre todo si tienen algo de complejidad se debe pensar siempre en el MER que garantiza la organizacioacuten de todas las entidades con sus relaciones en un solo esquema de representacioacuten de las cosas como son en la realidad Con este modelo se obtiene un medio efectivo para mostrar los requerimientos de informacioacuten organizacioacuten y documentacioacuten necesarios para desarrollar el SIG y la clases de datos que se estaraacuten manipulando

1 Modelo loacutegico

Se puede definir como el disentildeo detallado de las bases de datos que contendraacuten la informacioacuten alfa ndash numeacuterica y los niveles de informacioacuten graacutefica que se capturaraacuten con los atributos que describen cada entidad identificadores conectores tipo de dato (numeacuterico o caraacutecter) y su longitud ademaacutes se define la geometriacutea (punto liacutenea o aacuterea) de cada una de ellas

Como se trata de manipular en el sistema los elementos del paisaje se tienen que codificar para poder almacenarlos en el computador y luego manipularlos en forma digital y ademaacutes darles un siacutembolo para su representacioacuten graacutefica en la pantalla o en el papel

Es en esta etapa que se elaboran las estructuras en que se almacenaraacuten todos los datos tomando como base el modelo conceptual desarrollado anteriormente Se trata de hacer una descripcioacuten detallada de las entidades los procesos y anaacutelisis que se llevaraacuten a cabo los productos que se espera obtener y la preparacioacuten de los menuacutes de consulta para los usuarios

En esta parte de disentildeo del SIG se definen los diferentes tipos de anaacutelisis que se estaraacuten llevando a cabo maacutes adelante y las consultas que se vayan a realizar comuacutenmente esto por cuanto de la estructura de las bases de datos (graacuteficas y alfa ndash numeacutericas) dependen los resultados obtenidos al final es por lo anterior que en esta etapa se hace un disentildeo detallado de lo que contendraacute el SIG y de la presentacioacuten que tendraacuten los productos normalmente definiendo los tipos de mapas con sus leyendas contenido temaacutetico y demaacutes reportes o tablas que se espera satisfagan los principales requerimientos de los usuarios y clientes con estos se agilizaraacuten los procesos que envuelvan directamente a los usuarios ya que la mayoriacutea de sus consultas podraacuten ser respondidas inmediatamente mientras las no convencionales tomaraacuten un poco maacutes de tiempo

No todas las posibles consultas estaraacuten resueltas desde este momento por cuanto muchos clientes tienen requerimientos especiacuteficos o particulares que no permiten que todas las preguntas sean montadas de antemano sobretodo en casos como el de catastro en que debido a la gran variedad de informacioacuten y de usuarios y clientes los requerimientos diarios son muy diversos No se trata de desarrollar un SIG cerrado que amarre a la gente a determinadas consultas de lo que se trata es de ganar en eficiencia para satisfacer mejor y maacutes raacutepido a los clientes

Una vez definido el modelo conceptual y el loacutegico se conoce cuales mapas se han de digitalizar y que informacioacuten alfa ndash numeacuterica debe involucrarse

Tanto el modelo conceptual como el loacutegico son independientes de los programas y equipos que se vayan a utilizar y de su correcta concepcioacuten depende el eacutexito del SIG

2 Modelo fiacutesico

Es la implementacioacuten de los anteriores modelos en el programa o software seleccionado y los equipos especiacuteficos en que se vaya a trabajar y por esto se realiza de acuerdo con sus propias especificaciones El modelo fiacutesico determina en que forma se debe almacenar los datos cumpliendo con las restricciones y aprovechando las ventajas del sistema especiacutefico a utilizar

1 Almacenamiento de la Informacioacuten

En esta etapa se administra la informacioacuten geograacutefica y descriptiva contenida en las bases de datos y los elementos en que fiacutesicamente son almacenados

La informacioacuten en un GIS es almacenada en cuatro grandes conjuntos de bases de datos

Bases de datos de imaacutegenes Estas imaacutegenes representan fotograacuteficamente el terreno

Bases de datos complementarios de imaacutegenes Esta base de datos contiene siacutembolos graacuteficos y caracteres alfanumeacutericos georeferenciados al mismo sistema de coordenadas de la imagen real a la que complementan

Bases de datos cartograacuteficos Almacena la informacioacuten de los mapas que representan diferentes clases de informacioacuten de una aacuterea especiacutefica Corresponden a las coberturas o categoriacuteas

Bases de datos de informacioacuten descriptiva Esta base facilita el almacenamiento de datos descriptivos en las formas mas comunes de tal forma que puedan ser utilizados por otros sistemas

1 Manipulacioacuten de la Informacioacuten

La manipulacioacuten de la informacioacuten incluye operaciones de extraccioacuten y edicioacuten Asiacute mismo provee los mecanismos para la comunicacioacuten entre los datos fiacutesicos (extraiacutedos por los moacutedulos de almacenamiento y utilizacioacuten por los moacutedulos de anaacutelisis)

2 Extraccioacuten de la informacioacuten

Las formas de extraer o recuperar informacioacuten de los SIG son muy variadas y pueden llegar a ser muy complejas Las formas baacutesicas para extraer la informacioacuten son

1 Extraccioacuten mediante especificacioacuten geomeacutetrica

Consiste en extraer informacioacuten del SIG mediante la especificacioacuten de un dominio espacial definido por un punto una liacutenea o una aacuterea deseada Por ejemplo seleccionar por medio del apuntador graacutefico un riacuteo en un mapa una tuberiacutea en un plano

2 Extraccioacuten mediante condicioacuten geomeacutetrica

Extraer por medio de un dominio espacial y una condicioacuten geograacutefica entidades graacuteficas Por ejemplo las poblaciones que se encuentren en un radio de 5 Km al rededor de una bocatoma

3 Extraccioacuten mediante especificacioacuten descriptiva

Extraccioacuten de las entidades espaciales que satisfagan una condicioacuten descriptiva determinada Por ejemplo todos los predios que tengan el mismo duentildeo

4 Extraccioacuten mediante condicioacuten descriptiva o loacutegica

Extraccioacuten de entidades espaciales que cumplan la condicioacuten descriptiva y una expresioacuten loacutegica cualquiera relacionada con uno algunos de sus atributos espaciales asociados Por ejemplo todos los predios que pertenezcan al mismo duentildeo con aacutereas superiores a 500 hectaacutereas y periacutemetro superior a 10000 metros

3 Edicioacuten de la Informacioacuten

Permite la modificacioacuten y actualizacioacuten de la informacioacuten Las funciones de edicioacuten son particulares de cada programa SIG Las funciones deben incluir

Mecanismos para la edicioacuten de entidades graacuteficas (cambio de color posicioacuten escala dibujo de nuevas entidades graacuteficas entre otros)

Mecanismos para la edicioacuten de datos descriptivos (modificacioacuten de atributos cambios en la estructura de archivos actualizacioacuten de datos generacioacuten de nuevos datos entre otros)

1 Anaacutelisis y modelamiento de la Informacioacuten

Permite realizar las operaciones analiacuteticas necesarias para producir nueva informacioacuten con base en la existente con el fin de dar solucioacuten a un problema especiacutefico

Las operaciones de anaacutelisis y modelamiento se pueden clasificar en

1 Generalizacioacuten cartograacutefica

Capacidad de generalizar caracteriacutesticas de un mapa o presentacioacuten cartograacutefica con el fin de hacer el modelo final menos complejo

2 Anaacutelisis espaciales

Incluye las funciones que realicen caacutelculos sobre las entidades graacuteficas Va desde operaciones sencillas como longitud de una liacutenea periacutemetros aacutereas y voluacutemenes hasta anaacutelisis de redes de conduccioacuten interseccioacuten de poliacutegonos y anaacutelisis de modelos digitales del terreno

Los diferentes tipos de anaacutelisis que un SIG debe realizar son

Contiguumlidad Encontrar aacutereas en una regioacuten determinada

Coincidencia Anaacutelisis de superposicioacuten de puntos liacuteneas poliacutegonos y aacutereas

Conectividad Anaacutelisis sobre entidades graacuteficas que representen redes de conduccioacuten tales como

Enrutamiento Como se mueve el elemento conducido a lo largo de la red

Radio de accioacuten Alcance del movimiento del elemento dentro de la red

Apareamiento de direcciones Acople de informacioacuten de direcciones a las entidades graacuteficas

Anaacutelisis digital del terreno Anaacutelisis de la informacioacuten de superficie para el modelamiento de fenoacutemenos geograacuteficos continuos Con los modelos digitales de terreno (DTM la representacioacuten de una superficie por medio de coordenadas X Y Z) que son la informacioacuten baacutesica para el anaacutelisis de superficies

Operacioacuten sobre mapas Uso de expresiones loacutegicas y matemaacuteticas para el anaacutelisis y modelamiento de atributos geograacuteficos Estas operaciones son soportadas de acuerdo con el formato de los datos (raster o vectorial)

Geometriacutea de coordenadas Operaciones geomeacutetricas para el manejo de coordenadas terrestres por medio de operadores loacutegicos y aritmeacuteticos Algunas de esas operaciones son proyecciones terrestres de los mapas transformaciones geomeacutetricas (rotacioacuten traslacioacuten cambios de escala) precisioacuten de coordenadas correccioacuten de errores

1 Salida y representacioacuten de la informacioacuten

La salida de informacioacuten de un SIG puede ser de tipo textual o de tipo graacutefico Ambos tipos de informacioacuten pueden ser presentados en forma digital o analoacutegica

La representacioacuten digital se utiliza cuando dicha informacioacuten o en general a otro medio sistematizado El medio analoacutegico es el que se presenta al usuario como respuesta a un interrogante del mismo La informacioacuten textual analoacutegica consiste normalmente en un conjunto de tablas que representan la informacioacuten almacenada en la base de datos o representan el resultado de alguacuten tipo de anaacutelisis efectuado sobre eacutesta La informacioacuten analoacutegica graacutefica consiste en mapas graacuteficos o diagramas Ambos tipos de informacioacuten pueden ser presentados en una pantalla o impresos en el papel

El sistema debe proveer la capacidad de complementar la informacioacuten graacutefica antes de su presentacioacuten definitiva por medio de una simbologiacutea adecuada y manejar la posibilidad de adicionar elementos geomeacutetricos que permitan una calidad y una visualizacioacuten faacuteciles de entender por el usuario

Page 9: SISTEMAS DE INFROAMCION GEOGRAFICA

modelo estas agrupaciones son dinaacutemicas y generalmente obedecen a condiciones y necesidades bien especificas de los usuarios

La definicioacuten formal del concepto categoriacutea o cobertura queda determinado como una unidad baacutesica de agrupacioacuten de varios mapas que comparten algunas caracteriacutesticas comunes en forma de temas relacionados con los objetos contenidos en los mapas Sobre un mapa se definen objetos (tienen una dimensioacuten y localizacioacuten respecto a la superficie de la tierra) estos poseen atributos y eacutestos uacuteltimos pueden ser de tipo graacutefico o de tipo alfanumeacuterico

A un conjunto de mapas relacionados se le denomina entonces categoriacutea a un conjunto de categoriacuteas se les denomina un tema y al conjunto de temas dispuesto sobre una aacuterea especiacutefica de estudio se agrupa en forma de iacutendices temaacuteticos o geoindice del proyecto SIG De tal suerte que la arquitectura jeraacuterquica de un proyecto queda expuesta por el concepto de iacutendice categoriacutea objetos y atributos

Para ilustrar lo anterior con un ejemplo puede decirse que el iacutendice para el Valle de Aburraacute lo representa la rejilla de escala 12000 esto da como resultado 270 planchas desde el Municipio de Caldas hasta el Municipio de Barbosa

Las categoriacuteas definidas pueden ser los puntos de control el modelo de formacioacuten y conservacioacuten catastral la categoriacutea transporte las coberturas vegetales la hidrologiacutea el relieve y aacutereas en general

Los objetos para la categoriacutea puntos de control son el punto geodeacutesico el punto de nivelacioacuten el punto estereoscoacutepico entre otros Para ilustrar con otro ejemplo los objetos para la categoriacutea catastro son Zona urbana Sector Urbano Manzana Edificacioacuten Parque Sitio de intereacutes entre otros

Los atributos para el objeto zona urbana son El coacutedigo de identificacioacuten del departamento coacutedigo del municipio coacutedigo de la zona urbana entre otros Ahora bien la representacioacuten graacutefica del objeto zona urbana son tramos de liacutenea continua separados por triaacutengulos para delimitar la zona propiamente dicha

2 iquestQUEacute HACE UN SIG CON LA INFORMACIOacuteN

1 Representacioacuten de la informacioacuten

La representacioacuten primaria de los datos en un SIG estaacute basada en algunos tipos de objetos universales que se refieren al punto liacutenea y aacuterea Los elementos puntuales son todos aquellos objetos relativamente pequentildeos respecto a su entorno maacutes inmediatamente proacuteximo se representan mediante liacuteneas de longitud cero Por ejemplo elementos puntuales pueden ser un poste de la red de energiacutea o un sumidero de la red de alcantarillado

Aquiacute vale la pena hacer la siguiente aclaracioacuten respecto a la determinacioacuten de los elementos puntuales en un mapa que incluya los detalles maacutes relevante del de un objeto particular eacuteste puede figurar como un elemento de tipo aacuterea en cambio en otro mapa que no incluya detalles asociados del objeto puede aparecer como un objeto puntual

Los objetos lineales se representan por una sucesioacuten de puntos donde el ancho del elemento lineal es despreciable respecto a la magnitud de su longitud con este tipo de objetos se modelan y definen las carreteras las liacuteneas de transmisioacuten de energiacutea los riacuteos las tuberiacuteas del acueducto entre otros

Los objetos de tipo aacuterea se representan en un SIG de acuerdo con un conjunto de liacuteneas y puntos cerrados para formar una zona perfectamente definida a la que se le puede aplicar el concepto de periacutemetro y longitud Con este tipo se modelan las superficies tales como mapas de bosques sectores socioeconoacutemicos de una poblacioacuten un embalse de generacioacuten entre otros

2 Estructura de la representacioacuten

La manera como se agrupan los diversos elementos constitutivos de un SIG quedan determinados por una serie de caracteriacutesticas comunes a varios tipos de objetos en el modelo estas agrupaciones son dinaacutemicas y generalmente obedecen a las condiciones y necesidades bien especiacuteficas de los usuarios

3 iquestCUAacuteL ES LA INFORMACIOacuteN QUE SE MANEJA EN UN SIG

Se parte de la idea que un SIG es un conjunto de procedimientos usados para almacenar y manipular datos geograacuteficamente referenciados es decir objetos con una ubicacioacuten definida sobre la superficie terrestre bajo un sistema convencional de coordenadas

Se dice que un objeto en un SIG es cualquier elemento relativo a la superficie terrestre que tiene tamantildeo es decir que presenta una dimensioacuten fiacutesica (alto - ancho - largo) y una localizacioacuten espacial o una posicioacuten medible en el espacio relativo a la superficie terrestre

A todo objeto se asocian unos atributos que pueden ser

Graacuteficos

No graacuteficos o alfanumeacutericos

1 Atributos graacuteficos

Son las representaciones de los objetos geograacuteficos asociados con ubicaciones especiacuteficas en el mundo real La representacioacuten de los objetos se hace por medio de puntos liacuteneas o aacutereas

Ejemplos de una red de servicios

Punto un poste de energiacutea

Liacutenea una tuberiacutea

Aacuterea un embalse

1 Atributos no graacuteficos

Tambieacuten llamados atributos alfanumeacutericos Corresponden a las descripciones cualificaciones o caracteriacutesticas que nombran y determinan los objetos o elementos geograacuteficos En el siguiente graacutefico se observan los atributos graacuteficos y no graacuteficos que se encuentran asociados a los objetos representados

En un SIG los atributos graacuteficos y no graacuteficos se tienen que relacionar y esto se logra mediante un atributo de unioacuten

1 iquestCOacuteMO SE AGRUPA LA INFORMACIOacuteN DE LOS OBJETOS EN UN SIG

Los objetos se agrupan de acuerdo con caracteriacutesticas comunes y forman categoriacuteas o coberturas Las agrupaciones son dinaacutemicas y se establecen para responder a las necesidades especiacuteficas del usuario La categoriacutea o cobertura se define como una unidad baacutesica de almacenamiento Es una versioacuten digital de un sencillo mapa temaacutetico en el sentido de contener informacioacuten solamente sobre algunos de los objetos Predio lotes viacuteas marcas de terreno hidrografiacutea curvas de nivel En una categoriacutea se presentan tanto los atributos graacuteficos como los no graacuteficos

Una categoriacutea queda representada en el sistema por el conjunto de archivos o mapas que le pertenecen

1 Relaciones entre objetos

Se sabe que un objeto al interior de una categoriacutea posee por lo menos dos componentes uno graacutefico y otro no graacutefico A un objeto graacutefico se le define a traveacutes del software un nuacutemero clave de identificacioacuten del mismo modo a la componente alfanumeacuterica tambieacuten se le define el mismo identificador de tal forma que al interior del sistema se establece una relacioacuten entre los dos componentes Ademaacutes de la integridad de entidad definida anteriormente se definen otros tipos de relaciones por ejemplo la relacioacuten posicional dice donde estaacute el elemento respecto al sistema de coordenadas establecido La relacioacuten topoloacutegica dice sencillamente la relacioacuten del elemento con otros elementos de su entorno geograacutefico proacuteximo

2 iquestCOacuteMO SE ENCADENAN LOS OBJETOS Y ATRIBUTOS EN UNA CATEGORIacuteA

A cada objeto contenido en una categoriacutea se le asigna un uacutenico nuacutemero identificador Cada objeto estaacute caracterizado por una localizacioacuten uacutenica (atributos graacuteficos con relacioacuten a unas coordenadas geograacuteficas) y por un conjunto de descripciones (atributos no graacuteficos) El modelo de datos permite relacionar y ligar atributos graacuteficos y no graacuteficos Las relaciones se establecen tanto desde el punto de vista posicional como topoloacutegico

Los datos posicionales dicen donde estaacute el elemento y los datos topoloacutegicos informan sobre la ubicacioacuten del elemento con relacioacuten a los otros elementos Los atributos no graacuteficos dicen queacute es y coacutemo es el objeto El nuacutemero identificador que es uacutenico para cada objeto de la categoriacutea es almacenado tanto en el archivo o mapa de objetos como en la tabla de atributos lo cual garantiza una correspondencia estricta entre los atributos graacuteficos y no graacuteficos

1 Sistema de coordenadas

Un sistema de coordenadas geograacuteficas es un sistema de referencia usado para localizar y medir elementos geograacuteficos Para representar el mundo real se utiliza un sistema de coordenadas en el cual la localizacioacuten de un elemento esta dado por las magnitudes de latitud y longitud en unidades de grados minutos y segundos

La longitud varia de 0 a 180 grados en el hemisferio Este y de 0 a -180 grados en el hemisferio Oeste de acuerdo con las liacuteneas imaginarias denominadas meridianos

La latitud varia de 0 a 90 grados en el hemisferio norte y de 0 a -90 grados en el hemisferio sur de acuerdo con las liacuteneas imaginarias denominadas paralelos o liacuteneas ecuatoriales El origen de este sistema de coordenadas queda determinado en el punto donde se encuentran la liacutenea ecuatorial y el meridiano de Greenwich

Las coordenadas cartesianas son generalmente usadas para representar una superficie plana Los puntos se representan en teacuterminos de las distancias que separan a dicho punto de los ejes de coordenadas

En un SIG a traveacutes del iacutendice es posible ver las categoriacuteas por estas categoriacuteas se accede a los objetos y por los objetos se tiene acceso a los atributos graacuteficos y no graacuteficos que se almacenan en la base de datos geograacutefica Los archivos o mapas que conforman una categoriacutea se pueden cargar por cada usuario para atender sus necesidades De igual manera puede hacer operaciones con objetos que pertenezcan a la misma categoriacutea o a categoriacuteas diferentes Estas operaciones pueden ser de tipo espacial (unioacuten interseccioacuten) o racionales (Continuidad vecindad proximidad)

2 Proyecciones

La superficie de referencia maacutes comuacutenmente usada para la descripcioacuten de localizaciones geograacuteficas es una superficie esfeacuterica Esto es vaacutelido auacuten sabiendo que la figura de la tierra se puede modelar maacutes como un elipsoide que como una esfera Se sabe sin embargo que para la generacioacuten de una base de datos que permita la representacioacuten de elementos correctamente georeferenciados y en unidades de medida comunes como metros o kiloacutemetros debe ser construida una representacioacuten plana

Toda proyeccioacuten lleva consigo la distorsioacuten de una o varias de las propiedades espaciales ya mencionadas El meacutetodo usado para la proyeccioacuten seraacute el que en definitiva nos permita decidir cuales propiedades espaciales sean conservadas y cuales distorsionadas Proyecciones especiacuteficas eliminan o minimizan la distorsioacuten de propiedades espaciales particulares Las superficies de proyeccioacuten maacutes comunes son los planos los cilindros y los conos seguacuten el caso se exige la proyeccioacuten azimutal ciliacutendrica y coacutenica respectivamente

Las propiedades especiales de forma aacuterea distancia y direccioacuten son conservadas o distorsionadas dependiendo no solo de la superficie de proyeccioacuten sino tambieacuten de otros paraacutemetros Puesto que cada tipo de proyeccioacuten requiere de una forma diferente de transformacioacuten matemaacutetica para la conversioacuten geomeacutetrica cada meacutetodo debe producir distintas coordenadas para un punto dado Por ejemplo Transformacioacuten de mercator transformacioacuten estereograacutefica

3 iquestQUEacute ES UNA BASE DE DATOS GEOGRAacuteFICA

La esencia de un SIG estaacute constituida por una base de datos geograacutefica Esta es una coleccioacuten de datos acerca de objetos localizados en una determinada aacuterea de intereacutes en la superficie de la tierra organizados en una forma tal que puede servir eficientemente a una o varias aplicaciones Una base de datos geograacutefica requiere de un conjunto de procedimientos que permitan hacer un mantenimiento de ella tanto desde el punto de vista de su documentacioacuten como de su administracioacuten La eficiencia estaacute determinada por los diferentes tipos de datos almacenados en diferentes estructuras El viacutenculo entre las diferentes estructuras se obtiene mediante el campo clave que contiene el nuacutemero identificador de los elementos Tal nuacutemero identificador aparece tanto en los atributos graacuteficos como en los no graacuteficos Los atributos no graacuteficos son guardados en tablas y manipulados por medio de un sistema manejador de bases de datos

Los atributos graacuteficos son guardados en archivos y manejados por el software de un sistema SIG Los objetos geograacuteficos son organizados por temas de informacioacuten o capas de informacioacuten llamadas tambieacuten niveles Aunque los puntos liacuteneas y poliacutegonos pueden ser almacenados en niveles separados lo que permite la agrupacioacuten de la informacioacuten en temas son los atributos no graacuteficos Los elementos simplemente son agrupados por lo que ellos representan Asiacute por ejemplo en una categoriacutea dada riacuteos y carreteras aun siendo ambos objetos liacutenea estaacuten almacenados en distintos niveles por cuanto sus atributos son diferentes

Los formatos estaacutendar para un archivo de disentildeo son el formato celular o RASTER y el formato tipo VECTOR en el primero de ellos se define una grilla o una malla de rectaacutengulos o cuadrados a los que se les denomina ceacutelulas o retiacuteculas cada retiacutecula posee informacioacuten alfanumeacuterica asociada que representa las caracteriacutesticas de la zona o superficie geograacutefica que cubre como ejemplos de este formato se pueden citar la salida de un proceso de fotografiacutea satelital la fotografiacutea aeacuterea es otro buen ejemplo

De otro lado el formato vectorial representa la informacioacuten por medio de pares ordenados de coordenadas este ordenamiento da lugar a las entidades universales con las que se representan los objetos graacuteficos asiacute un punto se representa mediante un par de coordenadas una liacutenea con dos pares de coordenadas un poliacutegono como una serie de liacuteneas y una aacuterea como un poligono cerrado A las diversas entidades universales se les puede asignar atributos y almacenar eacutestos en una base de datos descriptiva o alfanumeacuterica para tales propoacutesitos

4 iquestQUE SE PUEDE HACER CON UN SIG

Un SIG permite resolver una variedad de problemas del mundo real El SIG puede manipularse para resolver los problemas usando varias teacutecnicas de entrada de datos anaacutelisis y resultados

1 Entrada de datos

Digitalizar o escanear

Convertir datos digitales de otros formatos

Adquirir otros datos disponibles

1 Manipulacioacuten y anaacutelisis

Respuestas a preguntas particulares

Soluciones a problemas particulares

1 Salida de datos

Despliegue en pantalla de los datos

Copias duras (planos y mapas) usando una impresora

Listados

Reportes

Se pueden nombrar otras aplicaciones de tipo general dentro de las muchas posibilidades que suministra un SIG

1 iquestQUEacute ES DESPLEGAR DATOS EN UN SIG

Con un SIG se pueden desplegar dos tipos de datos

Datos o atributos graacuteficos

Datos o atributos no graacuteficos

En el despliegue de datos un SIG permite

1 Localizar e identificar elementos geograacuteficos

Con un SIG se puede determinar que existe en un sitio en particular Para ello se deben especificar las condiciones Esto se hace especificando la localizacioacuten de un objeto o regioacuten para la cual se desea informacioacuten

Los meacutetodos comuacutenmente usados son

Sentildealar con el apuntador graacutefico o mouse el objeto o regioacuten

Escribir en el teclado la direccioacuten

Escribir en el teclado las coordenadas

Despueacutes de comandar las condiciones para localizar un objeto o regioacuten se obtienen unas respuestas En esta respuesta se pueden presentar todas o algunas de las caracteriacutesticas del objeto o regioacuten

1 Especificar condiciones

Con esta funcioacuten un SIG puede determinar en doacutende se satisfacen ciertas condiciones

La especificacioacuten de las condiciones se puede hacer por medio de

La seleccioacuten desde unas opciones predefinidas

La escritura de expresiones loacutegicas

El diligenciamiento interactivo en la pantalla

Despueacutes de comandar las condiciones que como usuario requiere se obtiene la respuesta esperada En cada respuesta se puede presentar

Un listado de todos los objetos que reuacutenen la condicioacuten

Los elementos que cumplen la condicioacuten resaltada graacuteficamente

1 Hacer anaacutelisis espaciales

En esta funcioacuten los datos se pueden analizar para obtener

Respuestas a preguntas particulares

Soluciones a problemas particulares

Los anaacutelisis geograacuteficos se hacen mediante la superposicioacuten de las caracteriacutesticas de los elementos de una misma categoriacutea

1 iquestCUALES SON LAS APLICACIONES DE LOS SISTEMAS DE INFORMACIOacuteN GEOGRAacuteFICA

La utilidad principal de un Sistema de Informacioacuten Geograacutefica radica en su capacidad para construir modelos o representaciones del mundo real a partir de las bases de datos digitales y para utilizar esos modelos en la simulacioacuten de los efectos que un proceso de la naturaleza o una accioacuten antroacutepica produce sobre un determinado escenario en una eacutepoca especiacutefica La construccioacuten de modelos constituye un instrumento muy eficaz para analizar las tendencias y determinar los factores que las influyen asiacute como para evaluar las posibles consecuencias de las decisiones de planificacioacuten sobre los recursos existentes en el aacuterea de intereacutes

En el aacutembito municipal pueden desarrollarse aplicaciones que ayuden a resolver un amplio rango de necesidades como por ejemplo

Produccioacuten y actualizacioacuten de la cartografiacutea baacutesica

Administracioacuten de servicios puacuteblicos (acueducto alcantarillado energiacutea teleacutefonos entre otros)

Inventario y avaluacuteo de predios

Atencioacuten de emergencias (incendios terremotos accidentes de traacutensito entre otros

Estratificacioacuten socioeconoacutemica

Regulacioacuten del uso de la tierra

Control ambiental (saneamiento baacutesico ambiental y mejoramiento de las condiciones ambientales educacioacuten ambiental)

Evaluacioacuten de aacutereas de riesgos (prevencioacuten y atencioacuten de desastres)

Localizacioacuten oacuteptima de la infraestructura de equipamiento social (educacioacuten salud deporte y recreacioacuten)

Disentildeo y mantenimiento de la red vial

Formulacioacuten y evaluacioacuten de planes de desarrollo social y econoacutemico

1 CAPTURA DE LA INFORMACIOacuteN

La informacioacuten geograacutefica con la cual se trabaja en los SIG puede encontrarse en dos tipos de presentaciones o formatos Celular o raster y Vectorial

1 Formato RASTER

El formato raster se obtiene cuando se digitaliza un mapa o una fotografiacutea o cuando se obtienen imaacutegenes digitales capturadas por sateacutelites En ambos casos se obtiene un archivo digital de esa informacioacuten

La captura de la informacioacuten en este formato se hace mediante los siguientes medios scanners imaacutegenes de sateacutelite fotografiacutea aeacuterea caacutemaras de video entre otros

2 Formato VECTORIAL

La informacioacuten graacutefica en este tipo de formatos se representa internamente por medio de segmentos orientados de rectas o vectores De este modo un mapa queda reducido a una serie de pares ordenados de coordenadas utilizados para representar puntos liacuteneas y superficies

La captura de la informacioacuten en el formato vectorial se hace por medio de mesas digitalizadoras convertidores de formato raster a formato vectorial sistemas de geoposicionamiento global (GPS) entrada de datos alfanumeacuterica entre otros

2 EL MANEJO DE LA INFORMACION

1 Modelos de disentildeo de un sig

La tecnologiacutea de los SIG en la mayoriacutea de los casos se ha desarrollado sin una profundizacioacuten teoacuterica que sirva de base para su disentildeo e implementacioacuten para sacar el mayor provecho de esta teacutecnica es necesario ahondar en ciertos aspectos teoacutericos y praacutecticos que los especialistas no deben perder de vista partiendo de que no se puede confundir el SIG con digitalizar y teclear datos en el computador

Al iniciar el estudio para disentildear un SIG debe pensarse que se van a manejar objetos que existen en la realidad tienen caracteriacutesticas que los diferencien y guardan ciertas relaciones espaciales que se deben conservar por lo tanto no se puede olvidar en ninguacuten caso que se va a desarrollar en el computador un modelo de objetos y relaciones que se encuentran en el mundo real

Para garantizar que el esquema anterior se pueda obtener se construye una serie de modelos que permitan manipular los objetos tal cual como aparecen en la realidad con esto se convertiraacuten imaacutegenes de fenoacutemenos reales en sentildeales que se manejan en el computador como datos que haraacuten posible analizar los objetos que ellas representan y extraerles informacioacuten

Normalmente se llevan a cabo tres etapas para pasar de la realidad del terreno al nivel de abstraccioacuten que se representa en el computador y se maneja en los SIG y que definen la estructura de los datos de la cual dependeraacuten los procesos y consultas que se efectuaraacuten en la etapa de produccioacuten

REALIDAD

MODELO CONCEPTUAL

MODELO LOGICO

MODELO FISICO

1 Modelo conceptual

Es la conceptualizacioacuten de la realidad por medio de la definicioacuten de objetos de la superficie de la tierra (entidades) con sus relaciones espaciales y caracteriacutesticas (atributos) que se representan en un esquema describiendo esos fenoacutemenos del mundo real Para obtener el modelo conceptual el primer paso es el anaacutelisis de la informacioacuten y los datos que se usan y producen en la empresa que desarrolla el SIG el siguiente paso es la determinacioacuten de las entidades y los atributos con las relaciones que aquellas guardan de acuerdo con el flujo de informacioacuten qn los diferentes procesos que se llevan a cabo en la empresa

Existen diversos meacutetodos para desarrollar tanto el modelo conceptual como los demaacutes modelos por cuanto este es la base para obtenerlos entre ellos tenemos

Entidad asociacioacuten (EA)

Modelo Entidad Relacioacuten (MER)

En los SIG sobre todo si tienen algo de complejidad se debe pensar siempre en el MER que garantiza la organizacioacuten de todas las entidades con sus relaciones en un solo esquema de representacioacuten de las cosas como son en la realidad Con este modelo se obtiene un medio efectivo para mostrar los requerimientos de informacioacuten organizacioacuten y documentacioacuten necesarios para desarrollar el SIG y la clases de datos que se estaraacuten manipulando

1 Modelo loacutegico

Se puede definir como el disentildeo detallado de las bases de datos que contendraacuten la informacioacuten alfa ndash numeacuterica y los niveles de informacioacuten graacutefica que se capturaraacuten con los atributos que describen cada entidad identificadores conectores tipo de dato (numeacuterico o caraacutecter) y su longitud ademaacutes se define la geometriacutea (punto liacutenea o aacuterea) de cada una de ellas

Como se trata de manipular en el sistema los elementos del paisaje se tienen que codificar para poder almacenarlos en el computador y luego manipularlos en forma digital y ademaacutes darles un siacutembolo para su representacioacuten graacutefica en la pantalla o en el papel

Es en esta etapa que se elaboran las estructuras en que se almacenaraacuten todos los datos tomando como base el modelo conceptual desarrollado anteriormente Se trata de hacer una descripcioacuten detallada de las entidades los procesos y anaacutelisis que se llevaraacuten a cabo los productos que se espera obtener y la preparacioacuten de los menuacutes de consulta para los usuarios

En esta parte de disentildeo del SIG se definen los diferentes tipos de anaacutelisis que se estaraacuten llevando a cabo maacutes adelante y las consultas que se vayan a realizar comuacutenmente esto por cuanto de la estructura de las bases de datos (graacuteficas y alfa ndash numeacutericas) dependen los resultados obtenidos al final es por lo anterior que en esta etapa se hace un disentildeo detallado de lo que contendraacute el SIG y de la presentacioacuten que tendraacuten los productos normalmente definiendo los tipos de mapas con sus leyendas contenido temaacutetico y demaacutes reportes o tablas que se espera satisfagan los principales requerimientos de los usuarios y clientes con estos se agilizaraacuten los procesos que envuelvan directamente a los usuarios ya que la mayoriacutea de sus consultas podraacuten ser respondidas inmediatamente mientras las no convencionales tomaraacuten un poco maacutes de tiempo

No todas las posibles consultas estaraacuten resueltas desde este momento por cuanto muchos clientes tienen requerimientos especiacuteficos o particulares que no permiten que todas las preguntas sean montadas de antemano sobretodo en casos como el de catastro en que debido a la gran variedad de informacioacuten y de usuarios y clientes los requerimientos diarios son muy diversos No se trata de desarrollar un SIG cerrado que amarre a la gente a determinadas consultas de lo que se trata es de ganar en eficiencia para satisfacer mejor y maacutes raacutepido a los clientes

Una vez definido el modelo conceptual y el loacutegico se conoce cuales mapas se han de digitalizar y que informacioacuten alfa ndash numeacuterica debe involucrarse

Tanto el modelo conceptual como el loacutegico son independientes de los programas y equipos que se vayan a utilizar y de su correcta concepcioacuten depende el eacutexito del SIG

2 Modelo fiacutesico

Es la implementacioacuten de los anteriores modelos en el programa o software seleccionado y los equipos especiacuteficos en que se vaya a trabajar y por esto se realiza de acuerdo con sus propias especificaciones El modelo fiacutesico determina en que forma se debe almacenar los datos cumpliendo con las restricciones y aprovechando las ventajas del sistema especiacutefico a utilizar

1 Almacenamiento de la Informacioacuten

En esta etapa se administra la informacioacuten geograacutefica y descriptiva contenida en las bases de datos y los elementos en que fiacutesicamente son almacenados

La informacioacuten en un GIS es almacenada en cuatro grandes conjuntos de bases de datos

Bases de datos de imaacutegenes Estas imaacutegenes representan fotograacuteficamente el terreno

Bases de datos complementarios de imaacutegenes Esta base de datos contiene siacutembolos graacuteficos y caracteres alfanumeacutericos georeferenciados al mismo sistema de coordenadas de la imagen real a la que complementan

Bases de datos cartograacuteficos Almacena la informacioacuten de los mapas que representan diferentes clases de informacioacuten de una aacuterea especiacutefica Corresponden a las coberturas o categoriacuteas

Bases de datos de informacioacuten descriptiva Esta base facilita el almacenamiento de datos descriptivos en las formas mas comunes de tal forma que puedan ser utilizados por otros sistemas

1 Manipulacioacuten de la Informacioacuten

La manipulacioacuten de la informacioacuten incluye operaciones de extraccioacuten y edicioacuten Asiacute mismo provee los mecanismos para la comunicacioacuten entre los datos fiacutesicos (extraiacutedos por los moacutedulos de almacenamiento y utilizacioacuten por los moacutedulos de anaacutelisis)

2 Extraccioacuten de la informacioacuten

Las formas de extraer o recuperar informacioacuten de los SIG son muy variadas y pueden llegar a ser muy complejas Las formas baacutesicas para extraer la informacioacuten son

1 Extraccioacuten mediante especificacioacuten geomeacutetrica

Consiste en extraer informacioacuten del SIG mediante la especificacioacuten de un dominio espacial definido por un punto una liacutenea o una aacuterea deseada Por ejemplo seleccionar por medio del apuntador graacutefico un riacuteo en un mapa una tuberiacutea en un plano

2 Extraccioacuten mediante condicioacuten geomeacutetrica

Extraer por medio de un dominio espacial y una condicioacuten geograacutefica entidades graacuteficas Por ejemplo las poblaciones que se encuentren en un radio de 5 Km al rededor de una bocatoma

3 Extraccioacuten mediante especificacioacuten descriptiva

Extraccioacuten de las entidades espaciales que satisfagan una condicioacuten descriptiva determinada Por ejemplo todos los predios que tengan el mismo duentildeo

4 Extraccioacuten mediante condicioacuten descriptiva o loacutegica

Extraccioacuten de entidades espaciales que cumplan la condicioacuten descriptiva y una expresioacuten loacutegica cualquiera relacionada con uno algunos de sus atributos espaciales asociados Por ejemplo todos los predios que pertenezcan al mismo duentildeo con aacutereas superiores a 500 hectaacutereas y periacutemetro superior a 10000 metros

3 Edicioacuten de la Informacioacuten

Permite la modificacioacuten y actualizacioacuten de la informacioacuten Las funciones de edicioacuten son particulares de cada programa SIG Las funciones deben incluir

Mecanismos para la edicioacuten de entidades graacuteficas (cambio de color posicioacuten escala dibujo de nuevas entidades graacuteficas entre otros)

Mecanismos para la edicioacuten de datos descriptivos (modificacioacuten de atributos cambios en la estructura de archivos actualizacioacuten de datos generacioacuten de nuevos datos entre otros)

1 Anaacutelisis y modelamiento de la Informacioacuten

Permite realizar las operaciones analiacuteticas necesarias para producir nueva informacioacuten con base en la existente con el fin de dar solucioacuten a un problema especiacutefico

Las operaciones de anaacutelisis y modelamiento se pueden clasificar en

1 Generalizacioacuten cartograacutefica

Capacidad de generalizar caracteriacutesticas de un mapa o presentacioacuten cartograacutefica con el fin de hacer el modelo final menos complejo

2 Anaacutelisis espaciales

Incluye las funciones que realicen caacutelculos sobre las entidades graacuteficas Va desde operaciones sencillas como longitud de una liacutenea periacutemetros aacutereas y voluacutemenes hasta anaacutelisis de redes de conduccioacuten interseccioacuten de poliacutegonos y anaacutelisis de modelos digitales del terreno

Los diferentes tipos de anaacutelisis que un SIG debe realizar son

Contiguumlidad Encontrar aacutereas en una regioacuten determinada

Coincidencia Anaacutelisis de superposicioacuten de puntos liacuteneas poliacutegonos y aacutereas

Conectividad Anaacutelisis sobre entidades graacuteficas que representen redes de conduccioacuten tales como

Enrutamiento Como se mueve el elemento conducido a lo largo de la red

Radio de accioacuten Alcance del movimiento del elemento dentro de la red

Apareamiento de direcciones Acople de informacioacuten de direcciones a las entidades graacuteficas

Anaacutelisis digital del terreno Anaacutelisis de la informacioacuten de superficie para el modelamiento de fenoacutemenos geograacuteficos continuos Con los modelos digitales de terreno (DTM la representacioacuten de una superficie por medio de coordenadas X Y Z) que son la informacioacuten baacutesica para el anaacutelisis de superficies

Operacioacuten sobre mapas Uso de expresiones loacutegicas y matemaacuteticas para el anaacutelisis y modelamiento de atributos geograacuteficos Estas operaciones son soportadas de acuerdo con el formato de los datos (raster o vectorial)

Geometriacutea de coordenadas Operaciones geomeacutetricas para el manejo de coordenadas terrestres por medio de operadores loacutegicos y aritmeacuteticos Algunas de esas operaciones son proyecciones terrestres de los mapas transformaciones geomeacutetricas (rotacioacuten traslacioacuten cambios de escala) precisioacuten de coordenadas correccioacuten de errores

1 Salida y representacioacuten de la informacioacuten

La salida de informacioacuten de un SIG puede ser de tipo textual o de tipo graacutefico Ambos tipos de informacioacuten pueden ser presentados en forma digital o analoacutegica

La representacioacuten digital se utiliza cuando dicha informacioacuten o en general a otro medio sistematizado El medio analoacutegico es el que se presenta al usuario como respuesta a un interrogante del mismo La informacioacuten textual analoacutegica consiste normalmente en un conjunto de tablas que representan la informacioacuten almacenada en la base de datos o representan el resultado de alguacuten tipo de anaacutelisis efectuado sobre eacutesta La informacioacuten analoacutegica graacutefica consiste en mapas graacuteficos o diagramas Ambos tipos de informacioacuten pueden ser presentados en una pantalla o impresos en el papel

El sistema debe proveer la capacidad de complementar la informacioacuten graacutefica antes de su presentacioacuten definitiva por medio de una simbologiacutea adecuada y manejar la posibilidad de adicionar elementos geomeacutetricos que permitan una calidad y una visualizacioacuten faacuteciles de entender por el usuario

Page 10: SISTEMAS DE INFROAMCION GEOGRAFICA

1 Representacioacuten de la informacioacuten

La representacioacuten primaria de los datos en un SIG estaacute basada en algunos tipos de objetos universales que se refieren al punto liacutenea y aacuterea Los elementos puntuales son todos aquellos objetos relativamente pequentildeos respecto a su entorno maacutes inmediatamente proacuteximo se representan mediante liacuteneas de longitud cero Por ejemplo elementos puntuales pueden ser un poste de la red de energiacutea o un sumidero de la red de alcantarillado

Aquiacute vale la pena hacer la siguiente aclaracioacuten respecto a la determinacioacuten de los elementos puntuales en un mapa que incluya los detalles maacutes relevante del de un objeto particular eacuteste puede figurar como un elemento de tipo aacuterea en cambio en otro mapa que no incluya detalles asociados del objeto puede aparecer como un objeto puntual

Los objetos lineales se representan por una sucesioacuten de puntos donde el ancho del elemento lineal es despreciable respecto a la magnitud de su longitud con este tipo de objetos se modelan y definen las carreteras las liacuteneas de transmisioacuten de energiacutea los riacuteos las tuberiacuteas del acueducto entre otros

Los objetos de tipo aacuterea se representan en un SIG de acuerdo con un conjunto de liacuteneas y puntos cerrados para formar una zona perfectamente definida a la que se le puede aplicar el concepto de periacutemetro y longitud Con este tipo se modelan las superficies tales como mapas de bosques sectores socioeconoacutemicos de una poblacioacuten un embalse de generacioacuten entre otros

2 Estructura de la representacioacuten

La manera como se agrupan los diversos elementos constitutivos de un SIG quedan determinados por una serie de caracteriacutesticas comunes a varios tipos de objetos en el modelo estas agrupaciones son dinaacutemicas y generalmente obedecen a las condiciones y necesidades bien especiacuteficas de los usuarios

3 iquestCUAacuteL ES LA INFORMACIOacuteN QUE SE MANEJA EN UN SIG

Se parte de la idea que un SIG es un conjunto de procedimientos usados para almacenar y manipular datos geograacuteficamente referenciados es decir objetos con una ubicacioacuten definida sobre la superficie terrestre bajo un sistema convencional de coordenadas

Se dice que un objeto en un SIG es cualquier elemento relativo a la superficie terrestre que tiene tamantildeo es decir que presenta una dimensioacuten fiacutesica (alto - ancho - largo) y una localizacioacuten espacial o una posicioacuten medible en el espacio relativo a la superficie terrestre

A todo objeto se asocian unos atributos que pueden ser

Graacuteficos

No graacuteficos o alfanumeacutericos

1 Atributos graacuteficos

Son las representaciones de los objetos geograacuteficos asociados con ubicaciones especiacuteficas en el mundo real La representacioacuten de los objetos se hace por medio de puntos liacuteneas o aacutereas

Ejemplos de una red de servicios

Punto un poste de energiacutea

Liacutenea una tuberiacutea

Aacuterea un embalse

1 Atributos no graacuteficos

Tambieacuten llamados atributos alfanumeacutericos Corresponden a las descripciones cualificaciones o caracteriacutesticas que nombran y determinan los objetos o elementos geograacuteficos En el siguiente graacutefico se observan los atributos graacuteficos y no graacuteficos que se encuentran asociados a los objetos representados

En un SIG los atributos graacuteficos y no graacuteficos se tienen que relacionar y esto se logra mediante un atributo de unioacuten

1 iquestCOacuteMO SE AGRUPA LA INFORMACIOacuteN DE LOS OBJETOS EN UN SIG

Los objetos se agrupan de acuerdo con caracteriacutesticas comunes y forman categoriacuteas o coberturas Las agrupaciones son dinaacutemicas y se establecen para responder a las necesidades especiacuteficas del usuario La categoriacutea o cobertura se define como una unidad baacutesica de almacenamiento Es una versioacuten digital de un sencillo mapa temaacutetico en el sentido de contener informacioacuten solamente sobre algunos de los objetos Predio lotes viacuteas marcas de terreno hidrografiacutea curvas de nivel En una categoriacutea se presentan tanto los atributos graacuteficos como los no graacuteficos

Una categoriacutea queda representada en el sistema por el conjunto de archivos o mapas que le pertenecen

1 Relaciones entre objetos

Se sabe que un objeto al interior de una categoriacutea posee por lo menos dos componentes uno graacutefico y otro no graacutefico A un objeto graacutefico se le define a traveacutes del software un nuacutemero clave de identificacioacuten del mismo modo a la componente alfanumeacuterica tambieacuten se le define el mismo identificador de tal forma que al interior del sistema se establece una relacioacuten entre los dos componentes Ademaacutes de la integridad de entidad definida anteriormente se definen otros tipos de relaciones por ejemplo la relacioacuten posicional dice donde estaacute el elemento respecto al sistema de coordenadas establecido La relacioacuten topoloacutegica dice sencillamente la relacioacuten del elemento con otros elementos de su entorno geograacutefico proacuteximo

2 iquestCOacuteMO SE ENCADENAN LOS OBJETOS Y ATRIBUTOS EN UNA CATEGORIacuteA

A cada objeto contenido en una categoriacutea se le asigna un uacutenico nuacutemero identificador Cada objeto estaacute caracterizado por una localizacioacuten uacutenica (atributos graacuteficos con relacioacuten a unas coordenadas geograacuteficas) y por un conjunto de descripciones (atributos no graacuteficos) El modelo de datos permite relacionar y ligar atributos graacuteficos y no graacuteficos Las relaciones se establecen tanto desde el punto de vista posicional como topoloacutegico

Los datos posicionales dicen donde estaacute el elemento y los datos topoloacutegicos informan sobre la ubicacioacuten del elemento con relacioacuten a los otros elementos Los atributos no graacuteficos dicen queacute es y coacutemo es el objeto El nuacutemero identificador que es uacutenico para cada objeto de la categoriacutea es almacenado tanto en el archivo o mapa de objetos como en la tabla de atributos lo cual garantiza una correspondencia estricta entre los atributos graacuteficos y no graacuteficos

1 Sistema de coordenadas

Un sistema de coordenadas geograacuteficas es un sistema de referencia usado para localizar y medir elementos geograacuteficos Para representar el mundo real se utiliza un sistema de coordenadas en el cual la localizacioacuten de un elemento esta dado por las magnitudes de latitud y longitud en unidades de grados minutos y segundos

La longitud varia de 0 a 180 grados en el hemisferio Este y de 0 a -180 grados en el hemisferio Oeste de acuerdo con las liacuteneas imaginarias denominadas meridianos

La latitud varia de 0 a 90 grados en el hemisferio norte y de 0 a -90 grados en el hemisferio sur de acuerdo con las liacuteneas imaginarias denominadas paralelos o liacuteneas ecuatoriales El origen de este sistema de coordenadas queda determinado en el punto donde se encuentran la liacutenea ecuatorial y el meridiano de Greenwich

Las coordenadas cartesianas son generalmente usadas para representar una superficie plana Los puntos se representan en teacuterminos de las distancias que separan a dicho punto de los ejes de coordenadas

En un SIG a traveacutes del iacutendice es posible ver las categoriacuteas por estas categoriacuteas se accede a los objetos y por los objetos se tiene acceso a los atributos graacuteficos y no graacuteficos que se almacenan en la base de datos geograacutefica Los archivos o mapas que conforman una categoriacutea se pueden cargar por cada usuario para atender sus necesidades De igual manera puede hacer operaciones con objetos que pertenezcan a la misma categoriacutea o a categoriacuteas diferentes Estas operaciones pueden ser de tipo espacial (unioacuten interseccioacuten) o racionales (Continuidad vecindad proximidad)

2 Proyecciones

La superficie de referencia maacutes comuacutenmente usada para la descripcioacuten de localizaciones geograacuteficas es una superficie esfeacuterica Esto es vaacutelido auacuten sabiendo que la figura de la tierra se puede modelar maacutes como un elipsoide que como una esfera Se sabe sin embargo que para la generacioacuten de una base de datos que permita la representacioacuten de elementos correctamente georeferenciados y en unidades de medida comunes como metros o kiloacutemetros debe ser construida una representacioacuten plana

Toda proyeccioacuten lleva consigo la distorsioacuten de una o varias de las propiedades espaciales ya mencionadas El meacutetodo usado para la proyeccioacuten seraacute el que en definitiva nos permita decidir cuales propiedades espaciales sean conservadas y cuales distorsionadas Proyecciones especiacuteficas eliminan o minimizan la distorsioacuten de propiedades espaciales particulares Las superficies de proyeccioacuten maacutes comunes son los planos los cilindros y los conos seguacuten el caso se exige la proyeccioacuten azimutal ciliacutendrica y coacutenica respectivamente

Las propiedades especiales de forma aacuterea distancia y direccioacuten son conservadas o distorsionadas dependiendo no solo de la superficie de proyeccioacuten sino tambieacuten de otros paraacutemetros Puesto que cada tipo de proyeccioacuten requiere de una forma diferente de transformacioacuten matemaacutetica para la conversioacuten geomeacutetrica cada meacutetodo debe producir distintas coordenadas para un punto dado Por ejemplo Transformacioacuten de mercator transformacioacuten estereograacutefica

3 iquestQUEacute ES UNA BASE DE DATOS GEOGRAacuteFICA

La esencia de un SIG estaacute constituida por una base de datos geograacutefica Esta es una coleccioacuten de datos acerca de objetos localizados en una determinada aacuterea de intereacutes en la superficie de la tierra organizados en una forma tal que puede servir eficientemente a una o varias aplicaciones Una base de datos geograacutefica requiere de un conjunto de procedimientos que permitan hacer un mantenimiento de ella tanto desde el punto de vista de su documentacioacuten como de su administracioacuten La eficiencia estaacute determinada por los diferentes tipos de datos almacenados en diferentes estructuras El viacutenculo entre las diferentes estructuras se obtiene mediante el campo clave que contiene el nuacutemero identificador de los elementos Tal nuacutemero identificador aparece tanto en los atributos graacuteficos como en los no graacuteficos Los atributos no graacuteficos son guardados en tablas y manipulados por medio de un sistema manejador de bases de datos

Los atributos graacuteficos son guardados en archivos y manejados por el software de un sistema SIG Los objetos geograacuteficos son organizados por temas de informacioacuten o capas de informacioacuten llamadas tambieacuten niveles Aunque los puntos liacuteneas y poliacutegonos pueden ser almacenados en niveles separados lo que permite la agrupacioacuten de la informacioacuten en temas son los atributos no graacuteficos Los elementos simplemente son agrupados por lo que ellos representan Asiacute por ejemplo en una categoriacutea dada riacuteos y carreteras aun siendo ambos objetos liacutenea estaacuten almacenados en distintos niveles por cuanto sus atributos son diferentes

Los formatos estaacutendar para un archivo de disentildeo son el formato celular o RASTER y el formato tipo VECTOR en el primero de ellos se define una grilla o una malla de rectaacutengulos o cuadrados a los que se les denomina ceacutelulas o retiacuteculas cada retiacutecula posee informacioacuten alfanumeacuterica asociada que representa las caracteriacutesticas de la zona o superficie geograacutefica que cubre como ejemplos de este formato se pueden citar la salida de un proceso de fotografiacutea satelital la fotografiacutea aeacuterea es otro buen ejemplo

De otro lado el formato vectorial representa la informacioacuten por medio de pares ordenados de coordenadas este ordenamiento da lugar a las entidades universales con las que se representan los objetos graacuteficos asiacute un punto se representa mediante un par de coordenadas una liacutenea con dos pares de coordenadas un poliacutegono como una serie de liacuteneas y una aacuterea como un poligono cerrado A las diversas entidades universales se les puede asignar atributos y almacenar eacutestos en una base de datos descriptiva o alfanumeacuterica para tales propoacutesitos

4 iquestQUE SE PUEDE HACER CON UN SIG

Un SIG permite resolver una variedad de problemas del mundo real El SIG puede manipularse para resolver los problemas usando varias teacutecnicas de entrada de datos anaacutelisis y resultados

1 Entrada de datos

Digitalizar o escanear

Convertir datos digitales de otros formatos

Adquirir otros datos disponibles

1 Manipulacioacuten y anaacutelisis

Respuestas a preguntas particulares

Soluciones a problemas particulares

1 Salida de datos

Despliegue en pantalla de los datos

Copias duras (planos y mapas) usando una impresora

Listados

Reportes

Se pueden nombrar otras aplicaciones de tipo general dentro de las muchas posibilidades que suministra un SIG

1 iquestQUEacute ES DESPLEGAR DATOS EN UN SIG

Con un SIG se pueden desplegar dos tipos de datos

Datos o atributos graacuteficos

Datos o atributos no graacuteficos

En el despliegue de datos un SIG permite

1 Localizar e identificar elementos geograacuteficos

Con un SIG se puede determinar que existe en un sitio en particular Para ello se deben especificar las condiciones Esto se hace especificando la localizacioacuten de un objeto o regioacuten para la cual se desea informacioacuten

Los meacutetodos comuacutenmente usados son

Sentildealar con el apuntador graacutefico o mouse el objeto o regioacuten

Escribir en el teclado la direccioacuten

Escribir en el teclado las coordenadas

Despueacutes de comandar las condiciones para localizar un objeto o regioacuten se obtienen unas respuestas En esta respuesta se pueden presentar todas o algunas de las caracteriacutesticas del objeto o regioacuten

1 Especificar condiciones

Con esta funcioacuten un SIG puede determinar en doacutende se satisfacen ciertas condiciones

La especificacioacuten de las condiciones se puede hacer por medio de

La seleccioacuten desde unas opciones predefinidas

La escritura de expresiones loacutegicas

El diligenciamiento interactivo en la pantalla

Despueacutes de comandar las condiciones que como usuario requiere se obtiene la respuesta esperada En cada respuesta se puede presentar

Un listado de todos los objetos que reuacutenen la condicioacuten

Los elementos que cumplen la condicioacuten resaltada graacuteficamente

1 Hacer anaacutelisis espaciales

En esta funcioacuten los datos se pueden analizar para obtener

Respuestas a preguntas particulares

Soluciones a problemas particulares

Los anaacutelisis geograacuteficos se hacen mediante la superposicioacuten de las caracteriacutesticas de los elementos de una misma categoriacutea

1 iquestCUALES SON LAS APLICACIONES DE LOS SISTEMAS DE INFORMACIOacuteN GEOGRAacuteFICA

La utilidad principal de un Sistema de Informacioacuten Geograacutefica radica en su capacidad para construir modelos o representaciones del mundo real a partir de las bases de datos digitales y para utilizar esos modelos en la simulacioacuten de los efectos que un proceso de la naturaleza o una accioacuten antroacutepica produce sobre un determinado escenario en una eacutepoca especiacutefica La construccioacuten de modelos constituye un instrumento muy eficaz para analizar las tendencias y determinar los factores que las influyen asiacute como para evaluar las posibles consecuencias de las decisiones de planificacioacuten sobre los recursos existentes en el aacuterea de intereacutes

En el aacutembito municipal pueden desarrollarse aplicaciones que ayuden a resolver un amplio rango de necesidades como por ejemplo

Produccioacuten y actualizacioacuten de la cartografiacutea baacutesica

Administracioacuten de servicios puacuteblicos (acueducto alcantarillado energiacutea teleacutefonos entre otros)

Inventario y avaluacuteo de predios

Atencioacuten de emergencias (incendios terremotos accidentes de traacutensito entre otros

Estratificacioacuten socioeconoacutemica

Regulacioacuten del uso de la tierra

Control ambiental (saneamiento baacutesico ambiental y mejoramiento de las condiciones ambientales educacioacuten ambiental)

Evaluacioacuten de aacutereas de riesgos (prevencioacuten y atencioacuten de desastres)

Localizacioacuten oacuteptima de la infraestructura de equipamiento social (educacioacuten salud deporte y recreacioacuten)

Disentildeo y mantenimiento de la red vial

Formulacioacuten y evaluacioacuten de planes de desarrollo social y econoacutemico

1 CAPTURA DE LA INFORMACIOacuteN

La informacioacuten geograacutefica con la cual se trabaja en los SIG puede encontrarse en dos tipos de presentaciones o formatos Celular o raster y Vectorial

1 Formato RASTER

El formato raster se obtiene cuando se digitaliza un mapa o una fotografiacutea o cuando se obtienen imaacutegenes digitales capturadas por sateacutelites En ambos casos se obtiene un archivo digital de esa informacioacuten

La captura de la informacioacuten en este formato se hace mediante los siguientes medios scanners imaacutegenes de sateacutelite fotografiacutea aeacuterea caacutemaras de video entre otros

2 Formato VECTORIAL

La informacioacuten graacutefica en este tipo de formatos se representa internamente por medio de segmentos orientados de rectas o vectores De este modo un mapa queda reducido a una serie de pares ordenados de coordenadas utilizados para representar puntos liacuteneas y superficies

La captura de la informacioacuten en el formato vectorial se hace por medio de mesas digitalizadoras convertidores de formato raster a formato vectorial sistemas de geoposicionamiento global (GPS) entrada de datos alfanumeacuterica entre otros

2 EL MANEJO DE LA INFORMACION

1 Modelos de disentildeo de un sig

La tecnologiacutea de los SIG en la mayoriacutea de los casos se ha desarrollado sin una profundizacioacuten teoacuterica que sirva de base para su disentildeo e implementacioacuten para sacar el mayor provecho de esta teacutecnica es necesario ahondar en ciertos aspectos teoacutericos y praacutecticos que los especialistas no deben perder de vista partiendo de que no se puede confundir el SIG con digitalizar y teclear datos en el computador

Al iniciar el estudio para disentildear un SIG debe pensarse que se van a manejar objetos que existen en la realidad tienen caracteriacutesticas que los diferencien y guardan ciertas relaciones espaciales que se deben conservar por lo tanto no se puede olvidar en ninguacuten caso que se va a desarrollar en el computador un modelo de objetos y relaciones que se encuentran en el mundo real

Para garantizar que el esquema anterior se pueda obtener se construye una serie de modelos que permitan manipular los objetos tal cual como aparecen en la realidad con esto se convertiraacuten imaacutegenes de fenoacutemenos reales en sentildeales que se manejan en el computador como datos que haraacuten posible analizar los objetos que ellas representan y extraerles informacioacuten

Normalmente se llevan a cabo tres etapas para pasar de la realidad del terreno al nivel de abstraccioacuten que se representa en el computador y se maneja en los SIG y que definen la estructura de los datos de la cual dependeraacuten los procesos y consultas que se efectuaraacuten en la etapa de produccioacuten

REALIDAD

MODELO CONCEPTUAL

MODELO LOGICO

MODELO FISICO

1 Modelo conceptual

Es la conceptualizacioacuten de la realidad por medio de la definicioacuten de objetos de la superficie de la tierra (entidades) con sus relaciones espaciales y caracteriacutesticas (atributos) que se representan en un esquema describiendo esos fenoacutemenos del mundo real Para obtener el modelo conceptual el primer paso es el anaacutelisis de la informacioacuten y los datos que se usan y producen en la empresa que desarrolla el SIG el siguiente paso es la determinacioacuten de las entidades y los atributos con las relaciones que aquellas guardan de acuerdo con el flujo de informacioacuten qn los diferentes procesos que se llevan a cabo en la empresa

Existen diversos meacutetodos para desarrollar tanto el modelo conceptual como los demaacutes modelos por cuanto este es la base para obtenerlos entre ellos tenemos

Entidad asociacioacuten (EA)

Modelo Entidad Relacioacuten (MER)

En los SIG sobre todo si tienen algo de complejidad se debe pensar siempre en el MER que garantiza la organizacioacuten de todas las entidades con sus relaciones en un solo esquema de representacioacuten de las cosas como son en la realidad Con este modelo se obtiene un medio efectivo para mostrar los requerimientos de informacioacuten organizacioacuten y documentacioacuten necesarios para desarrollar el SIG y la clases de datos que se estaraacuten manipulando

1 Modelo loacutegico

Se puede definir como el disentildeo detallado de las bases de datos que contendraacuten la informacioacuten alfa ndash numeacuterica y los niveles de informacioacuten graacutefica que se capturaraacuten con los atributos que describen cada entidad identificadores conectores tipo de dato (numeacuterico o caraacutecter) y su longitud ademaacutes se define la geometriacutea (punto liacutenea o aacuterea) de cada una de ellas

Como se trata de manipular en el sistema los elementos del paisaje se tienen que codificar para poder almacenarlos en el computador y luego manipularlos en forma digital y ademaacutes darles un siacutembolo para su representacioacuten graacutefica en la pantalla o en el papel

Es en esta etapa que se elaboran las estructuras en que se almacenaraacuten todos los datos tomando como base el modelo conceptual desarrollado anteriormente Se trata de hacer una descripcioacuten detallada de las entidades los procesos y anaacutelisis que se llevaraacuten a cabo los productos que se espera obtener y la preparacioacuten de los menuacutes de consulta para los usuarios

En esta parte de disentildeo del SIG se definen los diferentes tipos de anaacutelisis que se estaraacuten llevando a cabo maacutes adelante y las consultas que se vayan a realizar comuacutenmente esto por cuanto de la estructura de las bases de datos (graacuteficas y alfa ndash numeacutericas) dependen los resultados obtenidos al final es por lo anterior que en esta etapa se hace un disentildeo detallado de lo que contendraacute el SIG y de la presentacioacuten que tendraacuten los productos normalmente definiendo los tipos de mapas con sus leyendas contenido temaacutetico y demaacutes reportes o tablas que se espera satisfagan los principales requerimientos de los usuarios y clientes con estos se agilizaraacuten los procesos que envuelvan directamente a los usuarios ya que la mayoriacutea de sus consultas podraacuten ser respondidas inmediatamente mientras las no convencionales tomaraacuten un poco maacutes de tiempo

No todas las posibles consultas estaraacuten resueltas desde este momento por cuanto muchos clientes tienen requerimientos especiacuteficos o particulares que no permiten que todas las preguntas sean montadas de antemano sobretodo en casos como el de catastro en que debido a la gran variedad de informacioacuten y de usuarios y clientes los requerimientos diarios son muy diversos No se trata de desarrollar un SIG cerrado que amarre a la gente a determinadas consultas de lo que se trata es de ganar en eficiencia para satisfacer mejor y maacutes raacutepido a los clientes

Una vez definido el modelo conceptual y el loacutegico se conoce cuales mapas se han de digitalizar y que informacioacuten alfa ndash numeacuterica debe involucrarse

Tanto el modelo conceptual como el loacutegico son independientes de los programas y equipos que se vayan a utilizar y de su correcta concepcioacuten depende el eacutexito del SIG

2 Modelo fiacutesico

Es la implementacioacuten de los anteriores modelos en el programa o software seleccionado y los equipos especiacuteficos en que se vaya a trabajar y por esto se realiza de acuerdo con sus propias especificaciones El modelo fiacutesico determina en que forma se debe almacenar los datos cumpliendo con las restricciones y aprovechando las ventajas del sistema especiacutefico a utilizar

1 Almacenamiento de la Informacioacuten

En esta etapa se administra la informacioacuten geograacutefica y descriptiva contenida en las bases de datos y los elementos en que fiacutesicamente son almacenados

La informacioacuten en un GIS es almacenada en cuatro grandes conjuntos de bases de datos

Bases de datos de imaacutegenes Estas imaacutegenes representan fotograacuteficamente el terreno

Bases de datos complementarios de imaacutegenes Esta base de datos contiene siacutembolos graacuteficos y caracteres alfanumeacutericos georeferenciados al mismo sistema de coordenadas de la imagen real a la que complementan

Bases de datos cartograacuteficos Almacena la informacioacuten de los mapas que representan diferentes clases de informacioacuten de una aacuterea especiacutefica Corresponden a las coberturas o categoriacuteas

Bases de datos de informacioacuten descriptiva Esta base facilita el almacenamiento de datos descriptivos en las formas mas comunes de tal forma que puedan ser utilizados por otros sistemas

1 Manipulacioacuten de la Informacioacuten

La manipulacioacuten de la informacioacuten incluye operaciones de extraccioacuten y edicioacuten Asiacute mismo provee los mecanismos para la comunicacioacuten entre los datos fiacutesicos (extraiacutedos por los moacutedulos de almacenamiento y utilizacioacuten por los moacutedulos de anaacutelisis)

2 Extraccioacuten de la informacioacuten

Las formas de extraer o recuperar informacioacuten de los SIG son muy variadas y pueden llegar a ser muy complejas Las formas baacutesicas para extraer la informacioacuten son

1 Extraccioacuten mediante especificacioacuten geomeacutetrica

Consiste en extraer informacioacuten del SIG mediante la especificacioacuten de un dominio espacial definido por un punto una liacutenea o una aacuterea deseada Por ejemplo seleccionar por medio del apuntador graacutefico un riacuteo en un mapa una tuberiacutea en un plano

2 Extraccioacuten mediante condicioacuten geomeacutetrica

Extraer por medio de un dominio espacial y una condicioacuten geograacutefica entidades graacuteficas Por ejemplo las poblaciones que se encuentren en un radio de 5 Km al rededor de una bocatoma

3 Extraccioacuten mediante especificacioacuten descriptiva

Extraccioacuten de las entidades espaciales que satisfagan una condicioacuten descriptiva determinada Por ejemplo todos los predios que tengan el mismo duentildeo

4 Extraccioacuten mediante condicioacuten descriptiva o loacutegica

Extraccioacuten de entidades espaciales que cumplan la condicioacuten descriptiva y una expresioacuten loacutegica cualquiera relacionada con uno algunos de sus atributos espaciales asociados Por ejemplo todos los predios que pertenezcan al mismo duentildeo con aacutereas superiores a 500 hectaacutereas y periacutemetro superior a 10000 metros

3 Edicioacuten de la Informacioacuten

Permite la modificacioacuten y actualizacioacuten de la informacioacuten Las funciones de edicioacuten son particulares de cada programa SIG Las funciones deben incluir

Mecanismos para la edicioacuten de entidades graacuteficas (cambio de color posicioacuten escala dibujo de nuevas entidades graacuteficas entre otros)

Mecanismos para la edicioacuten de datos descriptivos (modificacioacuten de atributos cambios en la estructura de archivos actualizacioacuten de datos generacioacuten de nuevos datos entre otros)

1 Anaacutelisis y modelamiento de la Informacioacuten

Permite realizar las operaciones analiacuteticas necesarias para producir nueva informacioacuten con base en la existente con el fin de dar solucioacuten a un problema especiacutefico

Las operaciones de anaacutelisis y modelamiento se pueden clasificar en

1 Generalizacioacuten cartograacutefica

Capacidad de generalizar caracteriacutesticas de un mapa o presentacioacuten cartograacutefica con el fin de hacer el modelo final menos complejo

2 Anaacutelisis espaciales

Incluye las funciones que realicen caacutelculos sobre las entidades graacuteficas Va desde operaciones sencillas como longitud de una liacutenea periacutemetros aacutereas y voluacutemenes hasta anaacutelisis de redes de conduccioacuten interseccioacuten de poliacutegonos y anaacutelisis de modelos digitales del terreno

Los diferentes tipos de anaacutelisis que un SIG debe realizar son

Contiguumlidad Encontrar aacutereas en una regioacuten determinada

Coincidencia Anaacutelisis de superposicioacuten de puntos liacuteneas poliacutegonos y aacutereas

Conectividad Anaacutelisis sobre entidades graacuteficas que representen redes de conduccioacuten tales como

Enrutamiento Como se mueve el elemento conducido a lo largo de la red

Radio de accioacuten Alcance del movimiento del elemento dentro de la red

Apareamiento de direcciones Acople de informacioacuten de direcciones a las entidades graacuteficas

Anaacutelisis digital del terreno Anaacutelisis de la informacioacuten de superficie para el modelamiento de fenoacutemenos geograacuteficos continuos Con los modelos digitales de terreno (DTM la representacioacuten de una superficie por medio de coordenadas X Y Z) que son la informacioacuten baacutesica para el anaacutelisis de superficies

Operacioacuten sobre mapas Uso de expresiones loacutegicas y matemaacuteticas para el anaacutelisis y modelamiento de atributos geograacuteficos Estas operaciones son soportadas de acuerdo con el formato de los datos (raster o vectorial)

Geometriacutea de coordenadas Operaciones geomeacutetricas para el manejo de coordenadas terrestres por medio de operadores loacutegicos y aritmeacuteticos Algunas de esas operaciones son proyecciones terrestres de los mapas transformaciones geomeacutetricas (rotacioacuten traslacioacuten cambios de escala) precisioacuten de coordenadas correccioacuten de errores

1 Salida y representacioacuten de la informacioacuten

La salida de informacioacuten de un SIG puede ser de tipo textual o de tipo graacutefico Ambos tipos de informacioacuten pueden ser presentados en forma digital o analoacutegica

La representacioacuten digital se utiliza cuando dicha informacioacuten o en general a otro medio sistematizado El medio analoacutegico es el que se presenta al usuario como respuesta a un interrogante del mismo La informacioacuten textual analoacutegica consiste normalmente en un conjunto de tablas que representan la informacioacuten almacenada en la base de datos o representan el resultado de alguacuten tipo de anaacutelisis efectuado sobre eacutesta La informacioacuten analoacutegica graacutefica consiste en mapas graacuteficos o diagramas Ambos tipos de informacioacuten pueden ser presentados en una pantalla o impresos en el papel

El sistema debe proveer la capacidad de complementar la informacioacuten graacutefica antes de su presentacioacuten definitiva por medio de una simbologiacutea adecuada y manejar la posibilidad de adicionar elementos geomeacutetricos que permitan una calidad y una visualizacioacuten faacuteciles de entender por el usuario

Page 11: SISTEMAS DE INFROAMCION GEOGRAFICA

2 Estructura de la representacioacuten

La manera como se agrupan los diversos elementos constitutivos de un SIG quedan determinados por una serie de caracteriacutesticas comunes a varios tipos de objetos en el modelo estas agrupaciones son dinaacutemicas y generalmente obedecen a las condiciones y necesidades bien especiacuteficas de los usuarios

3 iquestCUAacuteL ES LA INFORMACIOacuteN QUE SE MANEJA EN UN SIG

Se parte de la idea que un SIG es un conjunto de procedimientos usados para almacenar y manipular datos geograacuteficamente referenciados es decir objetos con una ubicacioacuten definida sobre la superficie terrestre bajo un sistema convencional de coordenadas

Se dice que un objeto en un SIG es cualquier elemento relativo a la superficie terrestre que tiene tamantildeo es decir que presenta una dimensioacuten fiacutesica (alto - ancho - largo) y una localizacioacuten espacial o una posicioacuten medible en el espacio relativo a la superficie terrestre

A todo objeto se asocian unos atributos que pueden ser

Graacuteficos

No graacuteficos o alfanumeacutericos

1 Atributos graacuteficos

Son las representaciones de los objetos geograacuteficos asociados con ubicaciones especiacuteficas en el mundo real La representacioacuten de los objetos se hace por medio de puntos liacuteneas o aacutereas

Ejemplos de una red de servicios

Punto un poste de energiacutea

Liacutenea una tuberiacutea

Aacuterea un embalse

1 Atributos no graacuteficos

Tambieacuten llamados atributos alfanumeacutericos Corresponden a las descripciones cualificaciones o caracteriacutesticas que nombran y determinan los objetos o elementos geograacuteficos En el siguiente graacutefico se observan los atributos graacuteficos y no graacuteficos que se encuentran asociados a los objetos representados

En un SIG los atributos graacuteficos y no graacuteficos se tienen que relacionar y esto se logra mediante un atributo de unioacuten

1 iquestCOacuteMO SE AGRUPA LA INFORMACIOacuteN DE LOS OBJETOS EN UN SIG

Los objetos se agrupan de acuerdo con caracteriacutesticas comunes y forman categoriacuteas o coberturas Las agrupaciones son dinaacutemicas y se establecen para responder a las necesidades especiacuteficas del usuario La categoriacutea o cobertura se define como una unidad baacutesica de almacenamiento Es una versioacuten digital de un sencillo mapa temaacutetico en el sentido de contener informacioacuten solamente sobre algunos de los objetos Predio lotes viacuteas marcas de terreno hidrografiacutea curvas de nivel En una categoriacutea se presentan tanto los atributos graacuteficos como los no graacuteficos

Una categoriacutea queda representada en el sistema por el conjunto de archivos o mapas que le pertenecen

1 Relaciones entre objetos

Se sabe que un objeto al interior de una categoriacutea posee por lo menos dos componentes uno graacutefico y otro no graacutefico A un objeto graacutefico se le define a traveacutes del software un nuacutemero clave de identificacioacuten del mismo modo a la componente alfanumeacuterica tambieacuten se le define el mismo identificador de tal forma que al interior del sistema se establece una relacioacuten entre los dos componentes Ademaacutes de la integridad de entidad definida anteriormente se definen otros tipos de relaciones por ejemplo la relacioacuten posicional dice donde estaacute el elemento respecto al sistema de coordenadas establecido La relacioacuten topoloacutegica dice sencillamente la relacioacuten del elemento con otros elementos de su entorno geograacutefico proacuteximo

2 iquestCOacuteMO SE ENCADENAN LOS OBJETOS Y ATRIBUTOS EN UNA CATEGORIacuteA

A cada objeto contenido en una categoriacutea se le asigna un uacutenico nuacutemero identificador Cada objeto estaacute caracterizado por una localizacioacuten uacutenica (atributos graacuteficos con relacioacuten a unas coordenadas geograacuteficas) y por un conjunto de descripciones (atributos no graacuteficos) El modelo de datos permite relacionar y ligar atributos graacuteficos y no graacuteficos Las relaciones se establecen tanto desde el punto de vista posicional como topoloacutegico

Los datos posicionales dicen donde estaacute el elemento y los datos topoloacutegicos informan sobre la ubicacioacuten del elemento con relacioacuten a los otros elementos Los atributos no graacuteficos dicen queacute es y coacutemo es el objeto El nuacutemero identificador que es uacutenico para cada objeto de la categoriacutea es almacenado tanto en el archivo o mapa de objetos como en la tabla de atributos lo cual garantiza una correspondencia estricta entre los atributos graacuteficos y no graacuteficos

1 Sistema de coordenadas

Un sistema de coordenadas geograacuteficas es un sistema de referencia usado para localizar y medir elementos geograacuteficos Para representar el mundo real se utiliza un sistema de coordenadas en el cual la localizacioacuten de un elemento esta dado por las magnitudes de latitud y longitud en unidades de grados minutos y segundos

La longitud varia de 0 a 180 grados en el hemisferio Este y de 0 a -180 grados en el hemisferio Oeste de acuerdo con las liacuteneas imaginarias denominadas meridianos

La latitud varia de 0 a 90 grados en el hemisferio norte y de 0 a -90 grados en el hemisferio sur de acuerdo con las liacuteneas imaginarias denominadas paralelos o liacuteneas ecuatoriales El origen de este sistema de coordenadas queda determinado en el punto donde se encuentran la liacutenea ecuatorial y el meridiano de Greenwich

Las coordenadas cartesianas son generalmente usadas para representar una superficie plana Los puntos se representan en teacuterminos de las distancias que separan a dicho punto de los ejes de coordenadas

En un SIG a traveacutes del iacutendice es posible ver las categoriacuteas por estas categoriacuteas se accede a los objetos y por los objetos se tiene acceso a los atributos graacuteficos y no graacuteficos que se almacenan en la base de datos geograacutefica Los archivos o mapas que conforman una categoriacutea se pueden cargar por cada usuario para atender sus necesidades De igual manera puede hacer operaciones con objetos que pertenezcan a la misma categoriacutea o a categoriacuteas diferentes Estas operaciones pueden ser de tipo espacial (unioacuten interseccioacuten) o racionales (Continuidad vecindad proximidad)

2 Proyecciones

La superficie de referencia maacutes comuacutenmente usada para la descripcioacuten de localizaciones geograacuteficas es una superficie esfeacuterica Esto es vaacutelido auacuten sabiendo que la figura de la tierra se puede modelar maacutes como un elipsoide que como una esfera Se sabe sin embargo que para la generacioacuten de una base de datos que permita la representacioacuten de elementos correctamente georeferenciados y en unidades de medida comunes como metros o kiloacutemetros debe ser construida una representacioacuten plana

Toda proyeccioacuten lleva consigo la distorsioacuten de una o varias de las propiedades espaciales ya mencionadas El meacutetodo usado para la proyeccioacuten seraacute el que en definitiva nos permita decidir cuales propiedades espaciales sean conservadas y cuales distorsionadas Proyecciones especiacuteficas eliminan o minimizan la distorsioacuten de propiedades espaciales particulares Las superficies de proyeccioacuten maacutes comunes son los planos los cilindros y los conos seguacuten el caso se exige la proyeccioacuten azimutal ciliacutendrica y coacutenica respectivamente

Las propiedades especiales de forma aacuterea distancia y direccioacuten son conservadas o distorsionadas dependiendo no solo de la superficie de proyeccioacuten sino tambieacuten de otros paraacutemetros Puesto que cada tipo de proyeccioacuten requiere de una forma diferente de transformacioacuten matemaacutetica para la conversioacuten geomeacutetrica cada meacutetodo debe producir distintas coordenadas para un punto dado Por ejemplo Transformacioacuten de mercator transformacioacuten estereograacutefica

3 iquestQUEacute ES UNA BASE DE DATOS GEOGRAacuteFICA

La esencia de un SIG estaacute constituida por una base de datos geograacutefica Esta es una coleccioacuten de datos acerca de objetos localizados en una determinada aacuterea de intereacutes en la superficie de la tierra organizados en una forma tal que puede servir eficientemente a una o varias aplicaciones Una base de datos geograacutefica requiere de un conjunto de procedimientos que permitan hacer un mantenimiento de ella tanto desde el punto de vista de su documentacioacuten como de su administracioacuten La eficiencia estaacute determinada por los diferentes tipos de datos almacenados en diferentes estructuras El viacutenculo entre las diferentes estructuras se obtiene mediante el campo clave que contiene el nuacutemero identificador de los elementos Tal nuacutemero identificador aparece tanto en los atributos graacuteficos como en los no graacuteficos Los atributos no graacuteficos son guardados en tablas y manipulados por medio de un sistema manejador de bases de datos

Los atributos graacuteficos son guardados en archivos y manejados por el software de un sistema SIG Los objetos geograacuteficos son organizados por temas de informacioacuten o capas de informacioacuten llamadas tambieacuten niveles Aunque los puntos liacuteneas y poliacutegonos pueden ser almacenados en niveles separados lo que permite la agrupacioacuten de la informacioacuten en temas son los atributos no graacuteficos Los elementos simplemente son agrupados por lo que ellos representan Asiacute por ejemplo en una categoriacutea dada riacuteos y carreteras aun siendo ambos objetos liacutenea estaacuten almacenados en distintos niveles por cuanto sus atributos son diferentes

Los formatos estaacutendar para un archivo de disentildeo son el formato celular o RASTER y el formato tipo VECTOR en el primero de ellos se define una grilla o una malla de rectaacutengulos o cuadrados a los que se les denomina ceacutelulas o retiacuteculas cada retiacutecula posee informacioacuten alfanumeacuterica asociada que representa las caracteriacutesticas de la zona o superficie geograacutefica que cubre como ejemplos de este formato se pueden citar la salida de un proceso de fotografiacutea satelital la fotografiacutea aeacuterea es otro buen ejemplo

De otro lado el formato vectorial representa la informacioacuten por medio de pares ordenados de coordenadas este ordenamiento da lugar a las entidades universales con las que se representan los objetos graacuteficos asiacute un punto se representa mediante un par de coordenadas una liacutenea con dos pares de coordenadas un poliacutegono como una serie de liacuteneas y una aacuterea como un poligono cerrado A las diversas entidades universales se les puede asignar atributos y almacenar eacutestos en una base de datos descriptiva o alfanumeacuterica para tales propoacutesitos

4 iquestQUE SE PUEDE HACER CON UN SIG

Un SIG permite resolver una variedad de problemas del mundo real El SIG puede manipularse para resolver los problemas usando varias teacutecnicas de entrada de datos anaacutelisis y resultados

1 Entrada de datos

Digitalizar o escanear

Convertir datos digitales de otros formatos

Adquirir otros datos disponibles

1 Manipulacioacuten y anaacutelisis

Respuestas a preguntas particulares

Soluciones a problemas particulares

1 Salida de datos

Despliegue en pantalla de los datos

Copias duras (planos y mapas) usando una impresora

Listados

Reportes

Se pueden nombrar otras aplicaciones de tipo general dentro de las muchas posibilidades que suministra un SIG

1 iquestQUEacute ES DESPLEGAR DATOS EN UN SIG

Con un SIG se pueden desplegar dos tipos de datos

Datos o atributos graacuteficos

Datos o atributos no graacuteficos

En el despliegue de datos un SIG permite

1 Localizar e identificar elementos geograacuteficos

Con un SIG se puede determinar que existe en un sitio en particular Para ello se deben especificar las condiciones Esto se hace especificando la localizacioacuten de un objeto o regioacuten para la cual se desea informacioacuten

Los meacutetodos comuacutenmente usados son

Sentildealar con el apuntador graacutefico o mouse el objeto o regioacuten

Escribir en el teclado la direccioacuten

Escribir en el teclado las coordenadas

Despueacutes de comandar las condiciones para localizar un objeto o regioacuten se obtienen unas respuestas En esta respuesta se pueden presentar todas o algunas de las caracteriacutesticas del objeto o regioacuten

1 Especificar condiciones

Con esta funcioacuten un SIG puede determinar en doacutende se satisfacen ciertas condiciones

La especificacioacuten de las condiciones se puede hacer por medio de

La seleccioacuten desde unas opciones predefinidas

La escritura de expresiones loacutegicas

El diligenciamiento interactivo en la pantalla

Despueacutes de comandar las condiciones que como usuario requiere se obtiene la respuesta esperada En cada respuesta se puede presentar

Un listado de todos los objetos que reuacutenen la condicioacuten

Los elementos que cumplen la condicioacuten resaltada graacuteficamente

1 Hacer anaacutelisis espaciales

En esta funcioacuten los datos se pueden analizar para obtener

Respuestas a preguntas particulares

Soluciones a problemas particulares

Los anaacutelisis geograacuteficos se hacen mediante la superposicioacuten de las caracteriacutesticas de los elementos de una misma categoriacutea

1 iquestCUALES SON LAS APLICACIONES DE LOS SISTEMAS DE INFORMACIOacuteN GEOGRAacuteFICA

La utilidad principal de un Sistema de Informacioacuten Geograacutefica radica en su capacidad para construir modelos o representaciones del mundo real a partir de las bases de datos digitales y para utilizar esos modelos en la simulacioacuten de los efectos que un proceso de la naturaleza o una accioacuten antroacutepica produce sobre un determinado escenario en una eacutepoca especiacutefica La construccioacuten de modelos constituye un instrumento muy eficaz para analizar las tendencias y determinar los factores que las influyen asiacute como para evaluar las posibles consecuencias de las decisiones de planificacioacuten sobre los recursos existentes en el aacuterea de intereacutes

En el aacutembito municipal pueden desarrollarse aplicaciones que ayuden a resolver un amplio rango de necesidades como por ejemplo

Produccioacuten y actualizacioacuten de la cartografiacutea baacutesica

Administracioacuten de servicios puacuteblicos (acueducto alcantarillado energiacutea teleacutefonos entre otros)

Inventario y avaluacuteo de predios

Atencioacuten de emergencias (incendios terremotos accidentes de traacutensito entre otros

Estratificacioacuten socioeconoacutemica

Regulacioacuten del uso de la tierra

Control ambiental (saneamiento baacutesico ambiental y mejoramiento de las condiciones ambientales educacioacuten ambiental)

Evaluacioacuten de aacutereas de riesgos (prevencioacuten y atencioacuten de desastres)

Localizacioacuten oacuteptima de la infraestructura de equipamiento social (educacioacuten salud deporte y recreacioacuten)

Disentildeo y mantenimiento de la red vial

Formulacioacuten y evaluacioacuten de planes de desarrollo social y econoacutemico

1 CAPTURA DE LA INFORMACIOacuteN

La informacioacuten geograacutefica con la cual se trabaja en los SIG puede encontrarse en dos tipos de presentaciones o formatos Celular o raster y Vectorial

1 Formato RASTER

El formato raster se obtiene cuando se digitaliza un mapa o una fotografiacutea o cuando se obtienen imaacutegenes digitales capturadas por sateacutelites En ambos casos se obtiene un archivo digital de esa informacioacuten

La captura de la informacioacuten en este formato se hace mediante los siguientes medios scanners imaacutegenes de sateacutelite fotografiacutea aeacuterea caacutemaras de video entre otros

2 Formato VECTORIAL

La informacioacuten graacutefica en este tipo de formatos se representa internamente por medio de segmentos orientados de rectas o vectores De este modo un mapa queda reducido a una serie de pares ordenados de coordenadas utilizados para representar puntos liacuteneas y superficies

La captura de la informacioacuten en el formato vectorial se hace por medio de mesas digitalizadoras convertidores de formato raster a formato vectorial sistemas de geoposicionamiento global (GPS) entrada de datos alfanumeacuterica entre otros

2 EL MANEJO DE LA INFORMACION

1 Modelos de disentildeo de un sig

La tecnologiacutea de los SIG en la mayoriacutea de los casos se ha desarrollado sin una profundizacioacuten teoacuterica que sirva de base para su disentildeo e implementacioacuten para sacar el mayor provecho de esta teacutecnica es necesario ahondar en ciertos aspectos teoacutericos y praacutecticos que los especialistas no deben perder de vista partiendo de que no se puede confundir el SIG con digitalizar y teclear datos en el computador

Al iniciar el estudio para disentildear un SIG debe pensarse que se van a manejar objetos que existen en la realidad tienen caracteriacutesticas que los diferencien y guardan ciertas relaciones espaciales que se deben conservar por lo tanto no se puede olvidar en ninguacuten caso que se va a desarrollar en el computador un modelo de objetos y relaciones que se encuentran en el mundo real

Para garantizar que el esquema anterior se pueda obtener se construye una serie de modelos que permitan manipular los objetos tal cual como aparecen en la realidad con esto se convertiraacuten imaacutegenes de fenoacutemenos reales en sentildeales que se manejan en el computador como datos que haraacuten posible analizar los objetos que ellas representan y extraerles informacioacuten

Normalmente se llevan a cabo tres etapas para pasar de la realidad del terreno al nivel de abstraccioacuten que se representa en el computador y se maneja en los SIG y que definen la estructura de los datos de la cual dependeraacuten los procesos y consultas que se efectuaraacuten en la etapa de produccioacuten

REALIDAD

MODELO CONCEPTUAL

MODELO LOGICO

MODELO FISICO

1 Modelo conceptual

Es la conceptualizacioacuten de la realidad por medio de la definicioacuten de objetos de la superficie de la tierra (entidades) con sus relaciones espaciales y caracteriacutesticas (atributos) que se representan en un esquema describiendo esos fenoacutemenos del mundo real Para obtener el modelo conceptual el primer paso es el anaacutelisis de la informacioacuten y los datos que se usan y producen en la empresa que desarrolla el SIG el siguiente paso es la determinacioacuten de las entidades y los atributos con las relaciones que aquellas guardan de acuerdo con el flujo de informacioacuten qn los diferentes procesos que se llevan a cabo en la empresa

Existen diversos meacutetodos para desarrollar tanto el modelo conceptual como los demaacutes modelos por cuanto este es la base para obtenerlos entre ellos tenemos

Entidad asociacioacuten (EA)

Modelo Entidad Relacioacuten (MER)

En los SIG sobre todo si tienen algo de complejidad se debe pensar siempre en el MER que garantiza la organizacioacuten de todas las entidades con sus relaciones en un solo esquema de representacioacuten de las cosas como son en la realidad Con este modelo se obtiene un medio efectivo para mostrar los requerimientos de informacioacuten organizacioacuten y documentacioacuten necesarios para desarrollar el SIG y la clases de datos que se estaraacuten manipulando

1 Modelo loacutegico

Se puede definir como el disentildeo detallado de las bases de datos que contendraacuten la informacioacuten alfa ndash numeacuterica y los niveles de informacioacuten graacutefica que se capturaraacuten con los atributos que describen cada entidad identificadores conectores tipo de dato (numeacuterico o caraacutecter) y su longitud ademaacutes se define la geometriacutea (punto liacutenea o aacuterea) de cada una de ellas

Como se trata de manipular en el sistema los elementos del paisaje se tienen que codificar para poder almacenarlos en el computador y luego manipularlos en forma digital y ademaacutes darles un siacutembolo para su representacioacuten graacutefica en la pantalla o en el papel

Es en esta etapa que se elaboran las estructuras en que se almacenaraacuten todos los datos tomando como base el modelo conceptual desarrollado anteriormente Se trata de hacer una descripcioacuten detallada de las entidades los procesos y anaacutelisis que se llevaraacuten a cabo los productos que se espera obtener y la preparacioacuten de los menuacutes de consulta para los usuarios

En esta parte de disentildeo del SIG se definen los diferentes tipos de anaacutelisis que se estaraacuten llevando a cabo maacutes adelante y las consultas que se vayan a realizar comuacutenmente esto por cuanto de la estructura de las bases de datos (graacuteficas y alfa ndash numeacutericas) dependen los resultados obtenidos al final es por lo anterior que en esta etapa se hace un disentildeo detallado de lo que contendraacute el SIG y de la presentacioacuten que tendraacuten los productos normalmente definiendo los tipos de mapas con sus leyendas contenido temaacutetico y demaacutes reportes o tablas que se espera satisfagan los principales requerimientos de los usuarios y clientes con estos se agilizaraacuten los procesos que envuelvan directamente a los usuarios ya que la mayoriacutea de sus consultas podraacuten ser respondidas inmediatamente mientras las no convencionales tomaraacuten un poco maacutes de tiempo

No todas las posibles consultas estaraacuten resueltas desde este momento por cuanto muchos clientes tienen requerimientos especiacuteficos o particulares que no permiten que todas las preguntas sean montadas de antemano sobretodo en casos como el de catastro en que debido a la gran variedad de informacioacuten y de usuarios y clientes los requerimientos diarios son muy diversos No se trata de desarrollar un SIG cerrado que amarre a la gente a determinadas consultas de lo que se trata es de ganar en eficiencia para satisfacer mejor y maacutes raacutepido a los clientes

Una vez definido el modelo conceptual y el loacutegico se conoce cuales mapas se han de digitalizar y que informacioacuten alfa ndash numeacuterica debe involucrarse

Tanto el modelo conceptual como el loacutegico son independientes de los programas y equipos que se vayan a utilizar y de su correcta concepcioacuten depende el eacutexito del SIG

2 Modelo fiacutesico

Es la implementacioacuten de los anteriores modelos en el programa o software seleccionado y los equipos especiacuteficos en que se vaya a trabajar y por esto se realiza de acuerdo con sus propias especificaciones El modelo fiacutesico determina en que forma se debe almacenar los datos cumpliendo con las restricciones y aprovechando las ventajas del sistema especiacutefico a utilizar

1 Almacenamiento de la Informacioacuten

En esta etapa se administra la informacioacuten geograacutefica y descriptiva contenida en las bases de datos y los elementos en que fiacutesicamente son almacenados

La informacioacuten en un GIS es almacenada en cuatro grandes conjuntos de bases de datos

Bases de datos de imaacutegenes Estas imaacutegenes representan fotograacuteficamente el terreno

Bases de datos complementarios de imaacutegenes Esta base de datos contiene siacutembolos graacuteficos y caracteres alfanumeacutericos georeferenciados al mismo sistema de coordenadas de la imagen real a la que complementan

Bases de datos cartograacuteficos Almacena la informacioacuten de los mapas que representan diferentes clases de informacioacuten de una aacuterea especiacutefica Corresponden a las coberturas o categoriacuteas

Bases de datos de informacioacuten descriptiva Esta base facilita el almacenamiento de datos descriptivos en las formas mas comunes de tal forma que puedan ser utilizados por otros sistemas

1 Manipulacioacuten de la Informacioacuten

La manipulacioacuten de la informacioacuten incluye operaciones de extraccioacuten y edicioacuten Asiacute mismo provee los mecanismos para la comunicacioacuten entre los datos fiacutesicos (extraiacutedos por los moacutedulos de almacenamiento y utilizacioacuten por los moacutedulos de anaacutelisis)

2 Extraccioacuten de la informacioacuten

Las formas de extraer o recuperar informacioacuten de los SIG son muy variadas y pueden llegar a ser muy complejas Las formas baacutesicas para extraer la informacioacuten son

1 Extraccioacuten mediante especificacioacuten geomeacutetrica

Consiste en extraer informacioacuten del SIG mediante la especificacioacuten de un dominio espacial definido por un punto una liacutenea o una aacuterea deseada Por ejemplo seleccionar por medio del apuntador graacutefico un riacuteo en un mapa una tuberiacutea en un plano

2 Extraccioacuten mediante condicioacuten geomeacutetrica

Extraer por medio de un dominio espacial y una condicioacuten geograacutefica entidades graacuteficas Por ejemplo las poblaciones que se encuentren en un radio de 5 Km al rededor de una bocatoma

3 Extraccioacuten mediante especificacioacuten descriptiva

Extraccioacuten de las entidades espaciales que satisfagan una condicioacuten descriptiva determinada Por ejemplo todos los predios que tengan el mismo duentildeo

4 Extraccioacuten mediante condicioacuten descriptiva o loacutegica

Extraccioacuten de entidades espaciales que cumplan la condicioacuten descriptiva y una expresioacuten loacutegica cualquiera relacionada con uno algunos de sus atributos espaciales asociados Por ejemplo todos los predios que pertenezcan al mismo duentildeo con aacutereas superiores a 500 hectaacutereas y periacutemetro superior a 10000 metros

3 Edicioacuten de la Informacioacuten

Permite la modificacioacuten y actualizacioacuten de la informacioacuten Las funciones de edicioacuten son particulares de cada programa SIG Las funciones deben incluir

Mecanismos para la edicioacuten de entidades graacuteficas (cambio de color posicioacuten escala dibujo de nuevas entidades graacuteficas entre otros)

Mecanismos para la edicioacuten de datos descriptivos (modificacioacuten de atributos cambios en la estructura de archivos actualizacioacuten de datos generacioacuten de nuevos datos entre otros)

1 Anaacutelisis y modelamiento de la Informacioacuten

Permite realizar las operaciones analiacuteticas necesarias para producir nueva informacioacuten con base en la existente con el fin de dar solucioacuten a un problema especiacutefico

Las operaciones de anaacutelisis y modelamiento se pueden clasificar en

1 Generalizacioacuten cartograacutefica

Capacidad de generalizar caracteriacutesticas de un mapa o presentacioacuten cartograacutefica con el fin de hacer el modelo final menos complejo

2 Anaacutelisis espaciales

Incluye las funciones que realicen caacutelculos sobre las entidades graacuteficas Va desde operaciones sencillas como longitud de una liacutenea periacutemetros aacutereas y voluacutemenes hasta anaacutelisis de redes de conduccioacuten interseccioacuten de poliacutegonos y anaacutelisis de modelos digitales del terreno

Los diferentes tipos de anaacutelisis que un SIG debe realizar son

Contiguumlidad Encontrar aacutereas en una regioacuten determinada

Coincidencia Anaacutelisis de superposicioacuten de puntos liacuteneas poliacutegonos y aacutereas

Conectividad Anaacutelisis sobre entidades graacuteficas que representen redes de conduccioacuten tales como

Enrutamiento Como se mueve el elemento conducido a lo largo de la red

Radio de accioacuten Alcance del movimiento del elemento dentro de la red

Apareamiento de direcciones Acople de informacioacuten de direcciones a las entidades graacuteficas

Anaacutelisis digital del terreno Anaacutelisis de la informacioacuten de superficie para el modelamiento de fenoacutemenos geograacuteficos continuos Con los modelos digitales de terreno (DTM la representacioacuten de una superficie por medio de coordenadas X Y Z) que son la informacioacuten baacutesica para el anaacutelisis de superficies

Operacioacuten sobre mapas Uso de expresiones loacutegicas y matemaacuteticas para el anaacutelisis y modelamiento de atributos geograacuteficos Estas operaciones son soportadas de acuerdo con el formato de los datos (raster o vectorial)

Geometriacutea de coordenadas Operaciones geomeacutetricas para el manejo de coordenadas terrestres por medio de operadores loacutegicos y aritmeacuteticos Algunas de esas operaciones son proyecciones terrestres de los mapas transformaciones geomeacutetricas (rotacioacuten traslacioacuten cambios de escala) precisioacuten de coordenadas correccioacuten de errores

1 Salida y representacioacuten de la informacioacuten

La salida de informacioacuten de un SIG puede ser de tipo textual o de tipo graacutefico Ambos tipos de informacioacuten pueden ser presentados en forma digital o analoacutegica

La representacioacuten digital se utiliza cuando dicha informacioacuten o en general a otro medio sistematizado El medio analoacutegico es el que se presenta al usuario como respuesta a un interrogante del mismo La informacioacuten textual analoacutegica consiste normalmente en un conjunto de tablas que representan la informacioacuten almacenada en la base de datos o representan el resultado de alguacuten tipo de anaacutelisis efectuado sobre eacutesta La informacioacuten analoacutegica graacutefica consiste en mapas graacuteficos o diagramas Ambos tipos de informacioacuten pueden ser presentados en una pantalla o impresos en el papel

El sistema debe proveer la capacidad de complementar la informacioacuten graacutefica antes de su presentacioacuten definitiva por medio de una simbologiacutea adecuada y manejar la posibilidad de adicionar elementos geomeacutetricos que permitan una calidad y una visualizacioacuten faacuteciles de entender por el usuario

Page 12: SISTEMAS DE INFROAMCION GEOGRAFICA

Tambieacuten llamados atributos alfanumeacutericos Corresponden a las descripciones cualificaciones o caracteriacutesticas que nombran y determinan los objetos o elementos geograacuteficos En el siguiente graacutefico se observan los atributos graacuteficos y no graacuteficos que se encuentran asociados a los objetos representados

En un SIG los atributos graacuteficos y no graacuteficos se tienen que relacionar y esto se logra mediante un atributo de unioacuten

1 iquestCOacuteMO SE AGRUPA LA INFORMACIOacuteN DE LOS OBJETOS EN UN SIG

Los objetos se agrupan de acuerdo con caracteriacutesticas comunes y forman categoriacuteas o coberturas Las agrupaciones son dinaacutemicas y se establecen para responder a las necesidades especiacuteficas del usuario La categoriacutea o cobertura se define como una unidad baacutesica de almacenamiento Es una versioacuten digital de un sencillo mapa temaacutetico en el sentido de contener informacioacuten solamente sobre algunos de los objetos Predio lotes viacuteas marcas de terreno hidrografiacutea curvas de nivel En una categoriacutea se presentan tanto los atributos graacuteficos como los no graacuteficos

Una categoriacutea queda representada en el sistema por el conjunto de archivos o mapas que le pertenecen

1 Relaciones entre objetos

Se sabe que un objeto al interior de una categoriacutea posee por lo menos dos componentes uno graacutefico y otro no graacutefico A un objeto graacutefico se le define a traveacutes del software un nuacutemero clave de identificacioacuten del mismo modo a la componente alfanumeacuterica tambieacuten se le define el mismo identificador de tal forma que al interior del sistema se establece una relacioacuten entre los dos componentes Ademaacutes de la integridad de entidad definida anteriormente se definen otros tipos de relaciones por ejemplo la relacioacuten posicional dice donde estaacute el elemento respecto al sistema de coordenadas establecido La relacioacuten topoloacutegica dice sencillamente la relacioacuten del elemento con otros elementos de su entorno geograacutefico proacuteximo

2 iquestCOacuteMO SE ENCADENAN LOS OBJETOS Y ATRIBUTOS EN UNA CATEGORIacuteA

A cada objeto contenido en una categoriacutea se le asigna un uacutenico nuacutemero identificador Cada objeto estaacute caracterizado por una localizacioacuten uacutenica (atributos graacuteficos con relacioacuten a unas coordenadas geograacuteficas) y por un conjunto de descripciones (atributos no graacuteficos) El modelo de datos permite relacionar y ligar atributos graacuteficos y no graacuteficos Las relaciones se establecen tanto desde el punto de vista posicional como topoloacutegico

Los datos posicionales dicen donde estaacute el elemento y los datos topoloacutegicos informan sobre la ubicacioacuten del elemento con relacioacuten a los otros elementos Los atributos no graacuteficos dicen queacute es y coacutemo es el objeto El nuacutemero identificador que es uacutenico para cada objeto de la categoriacutea es almacenado tanto en el archivo o mapa de objetos como en la tabla de atributos lo cual garantiza una correspondencia estricta entre los atributos graacuteficos y no graacuteficos

1 Sistema de coordenadas

Un sistema de coordenadas geograacuteficas es un sistema de referencia usado para localizar y medir elementos geograacuteficos Para representar el mundo real se utiliza un sistema de coordenadas en el cual la localizacioacuten de un elemento esta dado por las magnitudes de latitud y longitud en unidades de grados minutos y segundos

La longitud varia de 0 a 180 grados en el hemisferio Este y de 0 a -180 grados en el hemisferio Oeste de acuerdo con las liacuteneas imaginarias denominadas meridianos

La latitud varia de 0 a 90 grados en el hemisferio norte y de 0 a -90 grados en el hemisferio sur de acuerdo con las liacuteneas imaginarias denominadas paralelos o liacuteneas ecuatoriales El origen de este sistema de coordenadas queda determinado en el punto donde se encuentran la liacutenea ecuatorial y el meridiano de Greenwich

Las coordenadas cartesianas son generalmente usadas para representar una superficie plana Los puntos se representan en teacuterminos de las distancias que separan a dicho punto de los ejes de coordenadas

En un SIG a traveacutes del iacutendice es posible ver las categoriacuteas por estas categoriacuteas se accede a los objetos y por los objetos se tiene acceso a los atributos graacuteficos y no graacuteficos que se almacenan en la base de datos geograacutefica Los archivos o mapas que conforman una categoriacutea se pueden cargar por cada usuario para atender sus necesidades De igual manera puede hacer operaciones con objetos que pertenezcan a la misma categoriacutea o a categoriacuteas diferentes Estas operaciones pueden ser de tipo espacial (unioacuten interseccioacuten) o racionales (Continuidad vecindad proximidad)

2 Proyecciones

La superficie de referencia maacutes comuacutenmente usada para la descripcioacuten de localizaciones geograacuteficas es una superficie esfeacuterica Esto es vaacutelido auacuten sabiendo que la figura de la tierra se puede modelar maacutes como un elipsoide que como una esfera Se sabe sin embargo que para la generacioacuten de una base de datos que permita la representacioacuten de elementos correctamente georeferenciados y en unidades de medida comunes como metros o kiloacutemetros debe ser construida una representacioacuten plana

Toda proyeccioacuten lleva consigo la distorsioacuten de una o varias de las propiedades espaciales ya mencionadas El meacutetodo usado para la proyeccioacuten seraacute el que en definitiva nos permita decidir cuales propiedades espaciales sean conservadas y cuales distorsionadas Proyecciones especiacuteficas eliminan o minimizan la distorsioacuten de propiedades espaciales particulares Las superficies de proyeccioacuten maacutes comunes son los planos los cilindros y los conos seguacuten el caso se exige la proyeccioacuten azimutal ciliacutendrica y coacutenica respectivamente

Las propiedades especiales de forma aacuterea distancia y direccioacuten son conservadas o distorsionadas dependiendo no solo de la superficie de proyeccioacuten sino tambieacuten de otros paraacutemetros Puesto que cada tipo de proyeccioacuten requiere de una forma diferente de transformacioacuten matemaacutetica para la conversioacuten geomeacutetrica cada meacutetodo debe producir distintas coordenadas para un punto dado Por ejemplo Transformacioacuten de mercator transformacioacuten estereograacutefica

3 iquestQUEacute ES UNA BASE DE DATOS GEOGRAacuteFICA

La esencia de un SIG estaacute constituida por una base de datos geograacutefica Esta es una coleccioacuten de datos acerca de objetos localizados en una determinada aacuterea de intereacutes en la superficie de la tierra organizados en una forma tal que puede servir eficientemente a una o varias aplicaciones Una base de datos geograacutefica requiere de un conjunto de procedimientos que permitan hacer un mantenimiento de ella tanto desde el punto de vista de su documentacioacuten como de su administracioacuten La eficiencia estaacute determinada por los diferentes tipos de datos almacenados en diferentes estructuras El viacutenculo entre las diferentes estructuras se obtiene mediante el campo clave que contiene el nuacutemero identificador de los elementos Tal nuacutemero identificador aparece tanto en los atributos graacuteficos como en los no graacuteficos Los atributos no graacuteficos son guardados en tablas y manipulados por medio de un sistema manejador de bases de datos

Los atributos graacuteficos son guardados en archivos y manejados por el software de un sistema SIG Los objetos geograacuteficos son organizados por temas de informacioacuten o capas de informacioacuten llamadas tambieacuten niveles Aunque los puntos liacuteneas y poliacutegonos pueden ser almacenados en niveles separados lo que permite la agrupacioacuten de la informacioacuten en temas son los atributos no graacuteficos Los elementos simplemente son agrupados por lo que ellos representan Asiacute por ejemplo en una categoriacutea dada riacuteos y carreteras aun siendo ambos objetos liacutenea estaacuten almacenados en distintos niveles por cuanto sus atributos son diferentes

Los formatos estaacutendar para un archivo de disentildeo son el formato celular o RASTER y el formato tipo VECTOR en el primero de ellos se define una grilla o una malla de rectaacutengulos o cuadrados a los que se les denomina ceacutelulas o retiacuteculas cada retiacutecula posee informacioacuten alfanumeacuterica asociada que representa las caracteriacutesticas de la zona o superficie geograacutefica que cubre como ejemplos de este formato se pueden citar la salida de un proceso de fotografiacutea satelital la fotografiacutea aeacuterea es otro buen ejemplo

De otro lado el formato vectorial representa la informacioacuten por medio de pares ordenados de coordenadas este ordenamiento da lugar a las entidades universales con las que se representan los objetos graacuteficos asiacute un punto se representa mediante un par de coordenadas una liacutenea con dos pares de coordenadas un poliacutegono como una serie de liacuteneas y una aacuterea como un poligono cerrado A las diversas entidades universales se les puede asignar atributos y almacenar eacutestos en una base de datos descriptiva o alfanumeacuterica para tales propoacutesitos

4 iquestQUE SE PUEDE HACER CON UN SIG

Un SIG permite resolver una variedad de problemas del mundo real El SIG puede manipularse para resolver los problemas usando varias teacutecnicas de entrada de datos anaacutelisis y resultados

1 Entrada de datos

Digitalizar o escanear

Convertir datos digitales de otros formatos

Adquirir otros datos disponibles

1 Manipulacioacuten y anaacutelisis

Respuestas a preguntas particulares

Soluciones a problemas particulares

1 Salida de datos

Despliegue en pantalla de los datos

Copias duras (planos y mapas) usando una impresora

Listados

Reportes

Se pueden nombrar otras aplicaciones de tipo general dentro de las muchas posibilidades que suministra un SIG

1 iquestQUEacute ES DESPLEGAR DATOS EN UN SIG

Con un SIG se pueden desplegar dos tipos de datos

Datos o atributos graacuteficos

Datos o atributos no graacuteficos

En el despliegue de datos un SIG permite

1 Localizar e identificar elementos geograacuteficos

Con un SIG se puede determinar que existe en un sitio en particular Para ello se deben especificar las condiciones Esto se hace especificando la localizacioacuten de un objeto o regioacuten para la cual se desea informacioacuten

Los meacutetodos comuacutenmente usados son

Sentildealar con el apuntador graacutefico o mouse el objeto o regioacuten

Escribir en el teclado la direccioacuten

Escribir en el teclado las coordenadas

Despueacutes de comandar las condiciones para localizar un objeto o regioacuten se obtienen unas respuestas En esta respuesta se pueden presentar todas o algunas de las caracteriacutesticas del objeto o regioacuten

1 Especificar condiciones

Con esta funcioacuten un SIG puede determinar en doacutende se satisfacen ciertas condiciones

La especificacioacuten de las condiciones se puede hacer por medio de

La seleccioacuten desde unas opciones predefinidas

La escritura de expresiones loacutegicas

El diligenciamiento interactivo en la pantalla

Despueacutes de comandar las condiciones que como usuario requiere se obtiene la respuesta esperada En cada respuesta se puede presentar

Un listado de todos los objetos que reuacutenen la condicioacuten

Los elementos que cumplen la condicioacuten resaltada graacuteficamente

1 Hacer anaacutelisis espaciales

En esta funcioacuten los datos se pueden analizar para obtener

Respuestas a preguntas particulares

Soluciones a problemas particulares

Los anaacutelisis geograacuteficos se hacen mediante la superposicioacuten de las caracteriacutesticas de los elementos de una misma categoriacutea

1 iquestCUALES SON LAS APLICACIONES DE LOS SISTEMAS DE INFORMACIOacuteN GEOGRAacuteFICA

La utilidad principal de un Sistema de Informacioacuten Geograacutefica radica en su capacidad para construir modelos o representaciones del mundo real a partir de las bases de datos digitales y para utilizar esos modelos en la simulacioacuten de los efectos que un proceso de la naturaleza o una accioacuten antroacutepica produce sobre un determinado escenario en una eacutepoca especiacutefica La construccioacuten de modelos constituye un instrumento muy eficaz para analizar las tendencias y determinar los factores que las influyen asiacute como para evaluar las posibles consecuencias de las decisiones de planificacioacuten sobre los recursos existentes en el aacuterea de intereacutes

En el aacutembito municipal pueden desarrollarse aplicaciones que ayuden a resolver un amplio rango de necesidades como por ejemplo

Produccioacuten y actualizacioacuten de la cartografiacutea baacutesica

Administracioacuten de servicios puacuteblicos (acueducto alcantarillado energiacutea teleacutefonos entre otros)

Inventario y avaluacuteo de predios

Atencioacuten de emergencias (incendios terremotos accidentes de traacutensito entre otros

Estratificacioacuten socioeconoacutemica

Regulacioacuten del uso de la tierra

Control ambiental (saneamiento baacutesico ambiental y mejoramiento de las condiciones ambientales educacioacuten ambiental)

Evaluacioacuten de aacutereas de riesgos (prevencioacuten y atencioacuten de desastres)

Localizacioacuten oacuteptima de la infraestructura de equipamiento social (educacioacuten salud deporte y recreacioacuten)

Disentildeo y mantenimiento de la red vial

Formulacioacuten y evaluacioacuten de planes de desarrollo social y econoacutemico

1 CAPTURA DE LA INFORMACIOacuteN

La informacioacuten geograacutefica con la cual se trabaja en los SIG puede encontrarse en dos tipos de presentaciones o formatos Celular o raster y Vectorial

1 Formato RASTER

El formato raster se obtiene cuando se digitaliza un mapa o una fotografiacutea o cuando se obtienen imaacutegenes digitales capturadas por sateacutelites En ambos casos se obtiene un archivo digital de esa informacioacuten

La captura de la informacioacuten en este formato se hace mediante los siguientes medios scanners imaacutegenes de sateacutelite fotografiacutea aeacuterea caacutemaras de video entre otros

2 Formato VECTORIAL

La informacioacuten graacutefica en este tipo de formatos se representa internamente por medio de segmentos orientados de rectas o vectores De este modo un mapa queda reducido a una serie de pares ordenados de coordenadas utilizados para representar puntos liacuteneas y superficies

La captura de la informacioacuten en el formato vectorial se hace por medio de mesas digitalizadoras convertidores de formato raster a formato vectorial sistemas de geoposicionamiento global (GPS) entrada de datos alfanumeacuterica entre otros

2 EL MANEJO DE LA INFORMACION

1 Modelos de disentildeo de un sig

La tecnologiacutea de los SIG en la mayoriacutea de los casos se ha desarrollado sin una profundizacioacuten teoacuterica que sirva de base para su disentildeo e implementacioacuten para sacar el mayor provecho de esta teacutecnica es necesario ahondar en ciertos aspectos teoacutericos y praacutecticos que los especialistas no deben perder de vista partiendo de que no se puede confundir el SIG con digitalizar y teclear datos en el computador

Al iniciar el estudio para disentildear un SIG debe pensarse que se van a manejar objetos que existen en la realidad tienen caracteriacutesticas que los diferencien y guardan ciertas relaciones espaciales que se deben conservar por lo tanto no se puede olvidar en ninguacuten caso que se va a desarrollar en el computador un modelo de objetos y relaciones que se encuentran en el mundo real

Para garantizar que el esquema anterior se pueda obtener se construye una serie de modelos que permitan manipular los objetos tal cual como aparecen en la realidad con esto se convertiraacuten imaacutegenes de fenoacutemenos reales en sentildeales que se manejan en el computador como datos que haraacuten posible analizar los objetos que ellas representan y extraerles informacioacuten

Normalmente se llevan a cabo tres etapas para pasar de la realidad del terreno al nivel de abstraccioacuten que se representa en el computador y se maneja en los SIG y que definen la estructura de los datos de la cual dependeraacuten los procesos y consultas que se efectuaraacuten en la etapa de produccioacuten

REALIDAD

MODELO CONCEPTUAL

MODELO LOGICO

MODELO FISICO

1 Modelo conceptual

Es la conceptualizacioacuten de la realidad por medio de la definicioacuten de objetos de la superficie de la tierra (entidades) con sus relaciones espaciales y caracteriacutesticas (atributos) que se representan en un esquema describiendo esos fenoacutemenos del mundo real Para obtener el modelo conceptual el primer paso es el anaacutelisis de la informacioacuten y los datos que se usan y producen en la empresa que desarrolla el SIG el siguiente paso es la determinacioacuten de las entidades y los atributos con las relaciones que aquellas guardan de acuerdo con el flujo de informacioacuten qn los diferentes procesos que se llevan a cabo en la empresa

Existen diversos meacutetodos para desarrollar tanto el modelo conceptual como los demaacutes modelos por cuanto este es la base para obtenerlos entre ellos tenemos

Entidad asociacioacuten (EA)

Modelo Entidad Relacioacuten (MER)

En los SIG sobre todo si tienen algo de complejidad se debe pensar siempre en el MER que garantiza la organizacioacuten de todas las entidades con sus relaciones en un solo esquema de representacioacuten de las cosas como son en la realidad Con este modelo se obtiene un medio efectivo para mostrar los requerimientos de informacioacuten organizacioacuten y documentacioacuten necesarios para desarrollar el SIG y la clases de datos que se estaraacuten manipulando

1 Modelo loacutegico

Se puede definir como el disentildeo detallado de las bases de datos que contendraacuten la informacioacuten alfa ndash numeacuterica y los niveles de informacioacuten graacutefica que se capturaraacuten con los atributos que describen cada entidad identificadores conectores tipo de dato (numeacuterico o caraacutecter) y su longitud ademaacutes se define la geometriacutea (punto liacutenea o aacuterea) de cada una de ellas

Como se trata de manipular en el sistema los elementos del paisaje se tienen que codificar para poder almacenarlos en el computador y luego manipularlos en forma digital y ademaacutes darles un siacutembolo para su representacioacuten graacutefica en la pantalla o en el papel

Es en esta etapa que se elaboran las estructuras en que se almacenaraacuten todos los datos tomando como base el modelo conceptual desarrollado anteriormente Se trata de hacer una descripcioacuten detallada de las entidades los procesos y anaacutelisis que se llevaraacuten a cabo los productos que se espera obtener y la preparacioacuten de los menuacutes de consulta para los usuarios

En esta parte de disentildeo del SIG se definen los diferentes tipos de anaacutelisis que se estaraacuten llevando a cabo maacutes adelante y las consultas que se vayan a realizar comuacutenmente esto por cuanto de la estructura de las bases de datos (graacuteficas y alfa ndash numeacutericas) dependen los resultados obtenidos al final es por lo anterior que en esta etapa se hace un disentildeo detallado de lo que contendraacute el SIG y de la presentacioacuten que tendraacuten los productos normalmente definiendo los tipos de mapas con sus leyendas contenido temaacutetico y demaacutes reportes o tablas que se espera satisfagan los principales requerimientos de los usuarios y clientes con estos se agilizaraacuten los procesos que envuelvan directamente a los usuarios ya que la mayoriacutea de sus consultas podraacuten ser respondidas inmediatamente mientras las no convencionales tomaraacuten un poco maacutes de tiempo

No todas las posibles consultas estaraacuten resueltas desde este momento por cuanto muchos clientes tienen requerimientos especiacuteficos o particulares que no permiten que todas las preguntas sean montadas de antemano sobretodo en casos como el de catastro en que debido a la gran variedad de informacioacuten y de usuarios y clientes los requerimientos diarios son muy diversos No se trata de desarrollar un SIG cerrado que amarre a la gente a determinadas consultas de lo que se trata es de ganar en eficiencia para satisfacer mejor y maacutes raacutepido a los clientes

Una vez definido el modelo conceptual y el loacutegico se conoce cuales mapas se han de digitalizar y que informacioacuten alfa ndash numeacuterica debe involucrarse

Tanto el modelo conceptual como el loacutegico son independientes de los programas y equipos que se vayan a utilizar y de su correcta concepcioacuten depende el eacutexito del SIG

2 Modelo fiacutesico

Es la implementacioacuten de los anteriores modelos en el programa o software seleccionado y los equipos especiacuteficos en que se vaya a trabajar y por esto se realiza de acuerdo con sus propias especificaciones El modelo fiacutesico determina en que forma se debe almacenar los datos cumpliendo con las restricciones y aprovechando las ventajas del sistema especiacutefico a utilizar

1 Almacenamiento de la Informacioacuten

En esta etapa se administra la informacioacuten geograacutefica y descriptiva contenida en las bases de datos y los elementos en que fiacutesicamente son almacenados

La informacioacuten en un GIS es almacenada en cuatro grandes conjuntos de bases de datos

Bases de datos de imaacutegenes Estas imaacutegenes representan fotograacuteficamente el terreno

Bases de datos complementarios de imaacutegenes Esta base de datos contiene siacutembolos graacuteficos y caracteres alfanumeacutericos georeferenciados al mismo sistema de coordenadas de la imagen real a la que complementan

Bases de datos cartograacuteficos Almacena la informacioacuten de los mapas que representan diferentes clases de informacioacuten de una aacuterea especiacutefica Corresponden a las coberturas o categoriacuteas

Bases de datos de informacioacuten descriptiva Esta base facilita el almacenamiento de datos descriptivos en las formas mas comunes de tal forma que puedan ser utilizados por otros sistemas

1 Manipulacioacuten de la Informacioacuten

La manipulacioacuten de la informacioacuten incluye operaciones de extraccioacuten y edicioacuten Asiacute mismo provee los mecanismos para la comunicacioacuten entre los datos fiacutesicos (extraiacutedos por los moacutedulos de almacenamiento y utilizacioacuten por los moacutedulos de anaacutelisis)

2 Extraccioacuten de la informacioacuten

Las formas de extraer o recuperar informacioacuten de los SIG son muy variadas y pueden llegar a ser muy complejas Las formas baacutesicas para extraer la informacioacuten son

1 Extraccioacuten mediante especificacioacuten geomeacutetrica

Consiste en extraer informacioacuten del SIG mediante la especificacioacuten de un dominio espacial definido por un punto una liacutenea o una aacuterea deseada Por ejemplo seleccionar por medio del apuntador graacutefico un riacuteo en un mapa una tuberiacutea en un plano

2 Extraccioacuten mediante condicioacuten geomeacutetrica

Extraer por medio de un dominio espacial y una condicioacuten geograacutefica entidades graacuteficas Por ejemplo las poblaciones que se encuentren en un radio de 5 Km al rededor de una bocatoma

3 Extraccioacuten mediante especificacioacuten descriptiva

Extraccioacuten de las entidades espaciales que satisfagan una condicioacuten descriptiva determinada Por ejemplo todos los predios que tengan el mismo duentildeo

4 Extraccioacuten mediante condicioacuten descriptiva o loacutegica

Extraccioacuten de entidades espaciales que cumplan la condicioacuten descriptiva y una expresioacuten loacutegica cualquiera relacionada con uno algunos de sus atributos espaciales asociados Por ejemplo todos los predios que pertenezcan al mismo duentildeo con aacutereas superiores a 500 hectaacutereas y periacutemetro superior a 10000 metros

3 Edicioacuten de la Informacioacuten

Permite la modificacioacuten y actualizacioacuten de la informacioacuten Las funciones de edicioacuten son particulares de cada programa SIG Las funciones deben incluir

Mecanismos para la edicioacuten de entidades graacuteficas (cambio de color posicioacuten escala dibujo de nuevas entidades graacuteficas entre otros)

Mecanismos para la edicioacuten de datos descriptivos (modificacioacuten de atributos cambios en la estructura de archivos actualizacioacuten de datos generacioacuten de nuevos datos entre otros)

1 Anaacutelisis y modelamiento de la Informacioacuten

Permite realizar las operaciones analiacuteticas necesarias para producir nueva informacioacuten con base en la existente con el fin de dar solucioacuten a un problema especiacutefico

Las operaciones de anaacutelisis y modelamiento se pueden clasificar en

1 Generalizacioacuten cartograacutefica

Capacidad de generalizar caracteriacutesticas de un mapa o presentacioacuten cartograacutefica con el fin de hacer el modelo final menos complejo

2 Anaacutelisis espaciales

Incluye las funciones que realicen caacutelculos sobre las entidades graacuteficas Va desde operaciones sencillas como longitud de una liacutenea periacutemetros aacutereas y voluacutemenes hasta anaacutelisis de redes de conduccioacuten interseccioacuten de poliacutegonos y anaacutelisis de modelos digitales del terreno

Los diferentes tipos de anaacutelisis que un SIG debe realizar son

Contiguumlidad Encontrar aacutereas en una regioacuten determinada

Coincidencia Anaacutelisis de superposicioacuten de puntos liacuteneas poliacutegonos y aacutereas

Conectividad Anaacutelisis sobre entidades graacuteficas que representen redes de conduccioacuten tales como

Enrutamiento Como se mueve el elemento conducido a lo largo de la red

Radio de accioacuten Alcance del movimiento del elemento dentro de la red

Apareamiento de direcciones Acople de informacioacuten de direcciones a las entidades graacuteficas

Anaacutelisis digital del terreno Anaacutelisis de la informacioacuten de superficie para el modelamiento de fenoacutemenos geograacuteficos continuos Con los modelos digitales de terreno (DTM la representacioacuten de una superficie por medio de coordenadas X Y Z) que son la informacioacuten baacutesica para el anaacutelisis de superficies

Operacioacuten sobre mapas Uso de expresiones loacutegicas y matemaacuteticas para el anaacutelisis y modelamiento de atributos geograacuteficos Estas operaciones son soportadas de acuerdo con el formato de los datos (raster o vectorial)

Geometriacutea de coordenadas Operaciones geomeacutetricas para el manejo de coordenadas terrestres por medio de operadores loacutegicos y aritmeacuteticos Algunas de esas operaciones son proyecciones terrestres de los mapas transformaciones geomeacutetricas (rotacioacuten traslacioacuten cambios de escala) precisioacuten de coordenadas correccioacuten de errores

1 Salida y representacioacuten de la informacioacuten

La salida de informacioacuten de un SIG puede ser de tipo textual o de tipo graacutefico Ambos tipos de informacioacuten pueden ser presentados en forma digital o analoacutegica

La representacioacuten digital se utiliza cuando dicha informacioacuten o en general a otro medio sistematizado El medio analoacutegico es el que se presenta al usuario como respuesta a un interrogante del mismo La informacioacuten textual analoacutegica consiste normalmente en un conjunto de tablas que representan la informacioacuten almacenada en la base de datos o representan el resultado de alguacuten tipo de anaacutelisis efectuado sobre eacutesta La informacioacuten analoacutegica graacutefica consiste en mapas graacuteficos o diagramas Ambos tipos de informacioacuten pueden ser presentados en una pantalla o impresos en el papel

El sistema debe proveer la capacidad de complementar la informacioacuten graacutefica antes de su presentacioacuten definitiva por medio de una simbologiacutea adecuada y manejar la posibilidad de adicionar elementos geomeacutetricos que permitan una calidad y una visualizacioacuten faacuteciles de entender por el usuario

Page 13: SISTEMAS DE INFROAMCION GEOGRAFICA

Los datos posicionales dicen donde estaacute el elemento y los datos topoloacutegicos informan sobre la ubicacioacuten del elemento con relacioacuten a los otros elementos Los atributos no graacuteficos dicen queacute es y coacutemo es el objeto El nuacutemero identificador que es uacutenico para cada objeto de la categoriacutea es almacenado tanto en el archivo o mapa de objetos como en la tabla de atributos lo cual garantiza una correspondencia estricta entre los atributos graacuteficos y no graacuteficos

1 Sistema de coordenadas

Un sistema de coordenadas geograacuteficas es un sistema de referencia usado para localizar y medir elementos geograacuteficos Para representar el mundo real se utiliza un sistema de coordenadas en el cual la localizacioacuten de un elemento esta dado por las magnitudes de latitud y longitud en unidades de grados minutos y segundos

La longitud varia de 0 a 180 grados en el hemisferio Este y de 0 a -180 grados en el hemisferio Oeste de acuerdo con las liacuteneas imaginarias denominadas meridianos

La latitud varia de 0 a 90 grados en el hemisferio norte y de 0 a -90 grados en el hemisferio sur de acuerdo con las liacuteneas imaginarias denominadas paralelos o liacuteneas ecuatoriales El origen de este sistema de coordenadas queda determinado en el punto donde se encuentran la liacutenea ecuatorial y el meridiano de Greenwich

Las coordenadas cartesianas son generalmente usadas para representar una superficie plana Los puntos se representan en teacuterminos de las distancias que separan a dicho punto de los ejes de coordenadas

En un SIG a traveacutes del iacutendice es posible ver las categoriacuteas por estas categoriacuteas se accede a los objetos y por los objetos se tiene acceso a los atributos graacuteficos y no graacuteficos que se almacenan en la base de datos geograacutefica Los archivos o mapas que conforman una categoriacutea se pueden cargar por cada usuario para atender sus necesidades De igual manera puede hacer operaciones con objetos que pertenezcan a la misma categoriacutea o a categoriacuteas diferentes Estas operaciones pueden ser de tipo espacial (unioacuten interseccioacuten) o racionales (Continuidad vecindad proximidad)

2 Proyecciones

La superficie de referencia maacutes comuacutenmente usada para la descripcioacuten de localizaciones geograacuteficas es una superficie esfeacuterica Esto es vaacutelido auacuten sabiendo que la figura de la tierra se puede modelar maacutes como un elipsoide que como una esfera Se sabe sin embargo que para la generacioacuten de una base de datos que permita la representacioacuten de elementos correctamente georeferenciados y en unidades de medida comunes como metros o kiloacutemetros debe ser construida una representacioacuten plana

Toda proyeccioacuten lleva consigo la distorsioacuten de una o varias de las propiedades espaciales ya mencionadas El meacutetodo usado para la proyeccioacuten seraacute el que en definitiva nos permita decidir cuales propiedades espaciales sean conservadas y cuales distorsionadas Proyecciones especiacuteficas eliminan o minimizan la distorsioacuten de propiedades espaciales particulares Las superficies de proyeccioacuten maacutes comunes son los planos los cilindros y los conos seguacuten el caso se exige la proyeccioacuten azimutal ciliacutendrica y coacutenica respectivamente

Las propiedades especiales de forma aacuterea distancia y direccioacuten son conservadas o distorsionadas dependiendo no solo de la superficie de proyeccioacuten sino tambieacuten de otros paraacutemetros Puesto que cada tipo de proyeccioacuten requiere de una forma diferente de transformacioacuten matemaacutetica para la conversioacuten geomeacutetrica cada meacutetodo debe producir distintas coordenadas para un punto dado Por ejemplo Transformacioacuten de mercator transformacioacuten estereograacutefica

3 iquestQUEacute ES UNA BASE DE DATOS GEOGRAacuteFICA

La esencia de un SIG estaacute constituida por una base de datos geograacutefica Esta es una coleccioacuten de datos acerca de objetos localizados en una determinada aacuterea de intereacutes en la superficie de la tierra organizados en una forma tal que puede servir eficientemente a una o varias aplicaciones Una base de datos geograacutefica requiere de un conjunto de procedimientos que permitan hacer un mantenimiento de ella tanto desde el punto de vista de su documentacioacuten como de su administracioacuten La eficiencia estaacute determinada por los diferentes tipos de datos almacenados en diferentes estructuras El viacutenculo entre las diferentes estructuras se obtiene mediante el campo clave que contiene el nuacutemero identificador de los elementos Tal nuacutemero identificador aparece tanto en los atributos graacuteficos como en los no graacuteficos Los atributos no graacuteficos son guardados en tablas y manipulados por medio de un sistema manejador de bases de datos

Los atributos graacuteficos son guardados en archivos y manejados por el software de un sistema SIG Los objetos geograacuteficos son organizados por temas de informacioacuten o capas de informacioacuten llamadas tambieacuten niveles Aunque los puntos liacuteneas y poliacutegonos pueden ser almacenados en niveles separados lo que permite la agrupacioacuten de la informacioacuten en temas son los atributos no graacuteficos Los elementos simplemente son agrupados por lo que ellos representan Asiacute por ejemplo en una categoriacutea dada riacuteos y carreteras aun siendo ambos objetos liacutenea estaacuten almacenados en distintos niveles por cuanto sus atributos son diferentes

Los formatos estaacutendar para un archivo de disentildeo son el formato celular o RASTER y el formato tipo VECTOR en el primero de ellos se define una grilla o una malla de rectaacutengulos o cuadrados a los que se les denomina ceacutelulas o retiacuteculas cada retiacutecula posee informacioacuten alfanumeacuterica asociada que representa las caracteriacutesticas de la zona o superficie geograacutefica que cubre como ejemplos de este formato se pueden citar la salida de un proceso de fotografiacutea satelital la fotografiacutea aeacuterea es otro buen ejemplo

De otro lado el formato vectorial representa la informacioacuten por medio de pares ordenados de coordenadas este ordenamiento da lugar a las entidades universales con las que se representan los objetos graacuteficos asiacute un punto se representa mediante un par de coordenadas una liacutenea con dos pares de coordenadas un poliacutegono como una serie de liacuteneas y una aacuterea como un poligono cerrado A las diversas entidades universales se les puede asignar atributos y almacenar eacutestos en una base de datos descriptiva o alfanumeacuterica para tales propoacutesitos

4 iquestQUE SE PUEDE HACER CON UN SIG

Un SIG permite resolver una variedad de problemas del mundo real El SIG puede manipularse para resolver los problemas usando varias teacutecnicas de entrada de datos anaacutelisis y resultados

1 Entrada de datos

Digitalizar o escanear

Convertir datos digitales de otros formatos

Adquirir otros datos disponibles

1 Manipulacioacuten y anaacutelisis

Respuestas a preguntas particulares

Soluciones a problemas particulares

1 Salida de datos

Despliegue en pantalla de los datos

Copias duras (planos y mapas) usando una impresora

Listados

Reportes

Se pueden nombrar otras aplicaciones de tipo general dentro de las muchas posibilidades que suministra un SIG

1 iquestQUEacute ES DESPLEGAR DATOS EN UN SIG

Con un SIG se pueden desplegar dos tipos de datos

Datos o atributos graacuteficos

Datos o atributos no graacuteficos

En el despliegue de datos un SIG permite

1 Localizar e identificar elementos geograacuteficos

Con un SIG se puede determinar que existe en un sitio en particular Para ello se deben especificar las condiciones Esto se hace especificando la localizacioacuten de un objeto o regioacuten para la cual se desea informacioacuten

Los meacutetodos comuacutenmente usados son

Sentildealar con el apuntador graacutefico o mouse el objeto o regioacuten

Escribir en el teclado la direccioacuten

Escribir en el teclado las coordenadas

Despueacutes de comandar las condiciones para localizar un objeto o regioacuten se obtienen unas respuestas En esta respuesta se pueden presentar todas o algunas de las caracteriacutesticas del objeto o regioacuten

1 Especificar condiciones

Con esta funcioacuten un SIG puede determinar en doacutende se satisfacen ciertas condiciones

La especificacioacuten de las condiciones se puede hacer por medio de

La seleccioacuten desde unas opciones predefinidas

La escritura de expresiones loacutegicas

El diligenciamiento interactivo en la pantalla

Despueacutes de comandar las condiciones que como usuario requiere se obtiene la respuesta esperada En cada respuesta se puede presentar

Un listado de todos los objetos que reuacutenen la condicioacuten

Los elementos que cumplen la condicioacuten resaltada graacuteficamente

1 Hacer anaacutelisis espaciales

En esta funcioacuten los datos se pueden analizar para obtener

Respuestas a preguntas particulares

Soluciones a problemas particulares

Los anaacutelisis geograacuteficos se hacen mediante la superposicioacuten de las caracteriacutesticas de los elementos de una misma categoriacutea

1 iquestCUALES SON LAS APLICACIONES DE LOS SISTEMAS DE INFORMACIOacuteN GEOGRAacuteFICA

La utilidad principal de un Sistema de Informacioacuten Geograacutefica radica en su capacidad para construir modelos o representaciones del mundo real a partir de las bases de datos digitales y para utilizar esos modelos en la simulacioacuten de los efectos que un proceso de la naturaleza o una accioacuten antroacutepica produce sobre un determinado escenario en una eacutepoca especiacutefica La construccioacuten de modelos constituye un instrumento muy eficaz para analizar las tendencias y determinar los factores que las influyen asiacute como para evaluar las posibles consecuencias de las decisiones de planificacioacuten sobre los recursos existentes en el aacuterea de intereacutes

En el aacutembito municipal pueden desarrollarse aplicaciones que ayuden a resolver un amplio rango de necesidades como por ejemplo

Produccioacuten y actualizacioacuten de la cartografiacutea baacutesica

Administracioacuten de servicios puacuteblicos (acueducto alcantarillado energiacutea teleacutefonos entre otros)

Inventario y avaluacuteo de predios

Atencioacuten de emergencias (incendios terremotos accidentes de traacutensito entre otros

Estratificacioacuten socioeconoacutemica

Regulacioacuten del uso de la tierra

Control ambiental (saneamiento baacutesico ambiental y mejoramiento de las condiciones ambientales educacioacuten ambiental)

Evaluacioacuten de aacutereas de riesgos (prevencioacuten y atencioacuten de desastres)

Localizacioacuten oacuteptima de la infraestructura de equipamiento social (educacioacuten salud deporte y recreacioacuten)

Disentildeo y mantenimiento de la red vial

Formulacioacuten y evaluacioacuten de planes de desarrollo social y econoacutemico

1 CAPTURA DE LA INFORMACIOacuteN

La informacioacuten geograacutefica con la cual se trabaja en los SIG puede encontrarse en dos tipos de presentaciones o formatos Celular o raster y Vectorial

1 Formato RASTER

El formato raster se obtiene cuando se digitaliza un mapa o una fotografiacutea o cuando se obtienen imaacutegenes digitales capturadas por sateacutelites En ambos casos se obtiene un archivo digital de esa informacioacuten

La captura de la informacioacuten en este formato se hace mediante los siguientes medios scanners imaacutegenes de sateacutelite fotografiacutea aeacuterea caacutemaras de video entre otros

2 Formato VECTORIAL

La informacioacuten graacutefica en este tipo de formatos se representa internamente por medio de segmentos orientados de rectas o vectores De este modo un mapa queda reducido a una serie de pares ordenados de coordenadas utilizados para representar puntos liacuteneas y superficies

La captura de la informacioacuten en el formato vectorial se hace por medio de mesas digitalizadoras convertidores de formato raster a formato vectorial sistemas de geoposicionamiento global (GPS) entrada de datos alfanumeacuterica entre otros

2 EL MANEJO DE LA INFORMACION

1 Modelos de disentildeo de un sig

La tecnologiacutea de los SIG en la mayoriacutea de los casos se ha desarrollado sin una profundizacioacuten teoacuterica que sirva de base para su disentildeo e implementacioacuten para sacar el mayor provecho de esta teacutecnica es necesario ahondar en ciertos aspectos teoacutericos y praacutecticos que los especialistas no deben perder de vista partiendo de que no se puede confundir el SIG con digitalizar y teclear datos en el computador

Al iniciar el estudio para disentildear un SIG debe pensarse que se van a manejar objetos que existen en la realidad tienen caracteriacutesticas que los diferencien y guardan ciertas relaciones espaciales que se deben conservar por lo tanto no se puede olvidar en ninguacuten caso que se va a desarrollar en el computador un modelo de objetos y relaciones que se encuentran en el mundo real

Para garantizar que el esquema anterior se pueda obtener se construye una serie de modelos que permitan manipular los objetos tal cual como aparecen en la realidad con esto se convertiraacuten imaacutegenes de fenoacutemenos reales en sentildeales que se manejan en el computador como datos que haraacuten posible analizar los objetos que ellas representan y extraerles informacioacuten

Normalmente se llevan a cabo tres etapas para pasar de la realidad del terreno al nivel de abstraccioacuten que se representa en el computador y se maneja en los SIG y que definen la estructura de los datos de la cual dependeraacuten los procesos y consultas que se efectuaraacuten en la etapa de produccioacuten

REALIDAD

MODELO CONCEPTUAL

MODELO LOGICO

MODELO FISICO

1 Modelo conceptual

Es la conceptualizacioacuten de la realidad por medio de la definicioacuten de objetos de la superficie de la tierra (entidades) con sus relaciones espaciales y caracteriacutesticas (atributos) que se representan en un esquema describiendo esos fenoacutemenos del mundo real Para obtener el modelo conceptual el primer paso es el anaacutelisis de la informacioacuten y los datos que se usan y producen en la empresa que desarrolla el SIG el siguiente paso es la determinacioacuten de las entidades y los atributos con las relaciones que aquellas guardan de acuerdo con el flujo de informacioacuten qn los diferentes procesos que se llevan a cabo en la empresa

Existen diversos meacutetodos para desarrollar tanto el modelo conceptual como los demaacutes modelos por cuanto este es la base para obtenerlos entre ellos tenemos

Entidad asociacioacuten (EA)

Modelo Entidad Relacioacuten (MER)

En los SIG sobre todo si tienen algo de complejidad se debe pensar siempre en el MER que garantiza la organizacioacuten de todas las entidades con sus relaciones en un solo esquema de representacioacuten de las cosas como son en la realidad Con este modelo se obtiene un medio efectivo para mostrar los requerimientos de informacioacuten organizacioacuten y documentacioacuten necesarios para desarrollar el SIG y la clases de datos que se estaraacuten manipulando

1 Modelo loacutegico

Se puede definir como el disentildeo detallado de las bases de datos que contendraacuten la informacioacuten alfa ndash numeacuterica y los niveles de informacioacuten graacutefica que se capturaraacuten con los atributos que describen cada entidad identificadores conectores tipo de dato (numeacuterico o caraacutecter) y su longitud ademaacutes se define la geometriacutea (punto liacutenea o aacuterea) de cada una de ellas

Como se trata de manipular en el sistema los elementos del paisaje se tienen que codificar para poder almacenarlos en el computador y luego manipularlos en forma digital y ademaacutes darles un siacutembolo para su representacioacuten graacutefica en la pantalla o en el papel

Es en esta etapa que se elaboran las estructuras en que se almacenaraacuten todos los datos tomando como base el modelo conceptual desarrollado anteriormente Se trata de hacer una descripcioacuten detallada de las entidades los procesos y anaacutelisis que se llevaraacuten a cabo los productos que se espera obtener y la preparacioacuten de los menuacutes de consulta para los usuarios

En esta parte de disentildeo del SIG se definen los diferentes tipos de anaacutelisis que se estaraacuten llevando a cabo maacutes adelante y las consultas que se vayan a realizar comuacutenmente esto por cuanto de la estructura de las bases de datos (graacuteficas y alfa ndash numeacutericas) dependen los resultados obtenidos al final es por lo anterior que en esta etapa se hace un disentildeo detallado de lo que contendraacute el SIG y de la presentacioacuten que tendraacuten los productos normalmente definiendo los tipos de mapas con sus leyendas contenido temaacutetico y demaacutes reportes o tablas que se espera satisfagan los principales requerimientos de los usuarios y clientes con estos se agilizaraacuten los procesos que envuelvan directamente a los usuarios ya que la mayoriacutea de sus consultas podraacuten ser respondidas inmediatamente mientras las no convencionales tomaraacuten un poco maacutes de tiempo

No todas las posibles consultas estaraacuten resueltas desde este momento por cuanto muchos clientes tienen requerimientos especiacuteficos o particulares que no permiten que todas las preguntas sean montadas de antemano sobretodo en casos como el de catastro en que debido a la gran variedad de informacioacuten y de usuarios y clientes los requerimientos diarios son muy diversos No se trata de desarrollar un SIG cerrado que amarre a la gente a determinadas consultas de lo que se trata es de ganar en eficiencia para satisfacer mejor y maacutes raacutepido a los clientes

Una vez definido el modelo conceptual y el loacutegico se conoce cuales mapas se han de digitalizar y que informacioacuten alfa ndash numeacuterica debe involucrarse

Tanto el modelo conceptual como el loacutegico son independientes de los programas y equipos que se vayan a utilizar y de su correcta concepcioacuten depende el eacutexito del SIG

2 Modelo fiacutesico

Es la implementacioacuten de los anteriores modelos en el programa o software seleccionado y los equipos especiacuteficos en que se vaya a trabajar y por esto se realiza de acuerdo con sus propias especificaciones El modelo fiacutesico determina en que forma se debe almacenar los datos cumpliendo con las restricciones y aprovechando las ventajas del sistema especiacutefico a utilizar

1 Almacenamiento de la Informacioacuten

En esta etapa se administra la informacioacuten geograacutefica y descriptiva contenida en las bases de datos y los elementos en que fiacutesicamente son almacenados

La informacioacuten en un GIS es almacenada en cuatro grandes conjuntos de bases de datos

Bases de datos de imaacutegenes Estas imaacutegenes representan fotograacuteficamente el terreno

Bases de datos complementarios de imaacutegenes Esta base de datos contiene siacutembolos graacuteficos y caracteres alfanumeacutericos georeferenciados al mismo sistema de coordenadas de la imagen real a la que complementan

Bases de datos cartograacuteficos Almacena la informacioacuten de los mapas que representan diferentes clases de informacioacuten de una aacuterea especiacutefica Corresponden a las coberturas o categoriacuteas

Bases de datos de informacioacuten descriptiva Esta base facilita el almacenamiento de datos descriptivos en las formas mas comunes de tal forma que puedan ser utilizados por otros sistemas

1 Manipulacioacuten de la Informacioacuten

La manipulacioacuten de la informacioacuten incluye operaciones de extraccioacuten y edicioacuten Asiacute mismo provee los mecanismos para la comunicacioacuten entre los datos fiacutesicos (extraiacutedos por los moacutedulos de almacenamiento y utilizacioacuten por los moacutedulos de anaacutelisis)

2 Extraccioacuten de la informacioacuten

Las formas de extraer o recuperar informacioacuten de los SIG son muy variadas y pueden llegar a ser muy complejas Las formas baacutesicas para extraer la informacioacuten son

1 Extraccioacuten mediante especificacioacuten geomeacutetrica

Consiste en extraer informacioacuten del SIG mediante la especificacioacuten de un dominio espacial definido por un punto una liacutenea o una aacuterea deseada Por ejemplo seleccionar por medio del apuntador graacutefico un riacuteo en un mapa una tuberiacutea en un plano

2 Extraccioacuten mediante condicioacuten geomeacutetrica

Extraer por medio de un dominio espacial y una condicioacuten geograacutefica entidades graacuteficas Por ejemplo las poblaciones que se encuentren en un radio de 5 Km al rededor de una bocatoma

3 Extraccioacuten mediante especificacioacuten descriptiva

Extraccioacuten de las entidades espaciales que satisfagan una condicioacuten descriptiva determinada Por ejemplo todos los predios que tengan el mismo duentildeo

4 Extraccioacuten mediante condicioacuten descriptiva o loacutegica

Extraccioacuten de entidades espaciales que cumplan la condicioacuten descriptiva y una expresioacuten loacutegica cualquiera relacionada con uno algunos de sus atributos espaciales asociados Por ejemplo todos los predios que pertenezcan al mismo duentildeo con aacutereas superiores a 500 hectaacutereas y periacutemetro superior a 10000 metros

3 Edicioacuten de la Informacioacuten

Permite la modificacioacuten y actualizacioacuten de la informacioacuten Las funciones de edicioacuten son particulares de cada programa SIG Las funciones deben incluir

Mecanismos para la edicioacuten de entidades graacuteficas (cambio de color posicioacuten escala dibujo de nuevas entidades graacuteficas entre otros)

Mecanismos para la edicioacuten de datos descriptivos (modificacioacuten de atributos cambios en la estructura de archivos actualizacioacuten de datos generacioacuten de nuevos datos entre otros)

1 Anaacutelisis y modelamiento de la Informacioacuten

Permite realizar las operaciones analiacuteticas necesarias para producir nueva informacioacuten con base en la existente con el fin de dar solucioacuten a un problema especiacutefico

Las operaciones de anaacutelisis y modelamiento se pueden clasificar en

1 Generalizacioacuten cartograacutefica

Capacidad de generalizar caracteriacutesticas de un mapa o presentacioacuten cartograacutefica con el fin de hacer el modelo final menos complejo

2 Anaacutelisis espaciales

Incluye las funciones que realicen caacutelculos sobre las entidades graacuteficas Va desde operaciones sencillas como longitud de una liacutenea periacutemetros aacutereas y voluacutemenes hasta anaacutelisis de redes de conduccioacuten interseccioacuten de poliacutegonos y anaacutelisis de modelos digitales del terreno

Los diferentes tipos de anaacutelisis que un SIG debe realizar son

Contiguumlidad Encontrar aacutereas en una regioacuten determinada

Coincidencia Anaacutelisis de superposicioacuten de puntos liacuteneas poliacutegonos y aacutereas

Conectividad Anaacutelisis sobre entidades graacuteficas que representen redes de conduccioacuten tales como

Enrutamiento Como se mueve el elemento conducido a lo largo de la red

Radio de accioacuten Alcance del movimiento del elemento dentro de la red

Apareamiento de direcciones Acople de informacioacuten de direcciones a las entidades graacuteficas

Anaacutelisis digital del terreno Anaacutelisis de la informacioacuten de superficie para el modelamiento de fenoacutemenos geograacuteficos continuos Con los modelos digitales de terreno (DTM la representacioacuten de una superficie por medio de coordenadas X Y Z) que son la informacioacuten baacutesica para el anaacutelisis de superficies

Operacioacuten sobre mapas Uso de expresiones loacutegicas y matemaacuteticas para el anaacutelisis y modelamiento de atributos geograacuteficos Estas operaciones son soportadas de acuerdo con el formato de los datos (raster o vectorial)

Geometriacutea de coordenadas Operaciones geomeacutetricas para el manejo de coordenadas terrestres por medio de operadores loacutegicos y aritmeacuteticos Algunas de esas operaciones son proyecciones terrestres de los mapas transformaciones geomeacutetricas (rotacioacuten traslacioacuten cambios de escala) precisioacuten de coordenadas correccioacuten de errores

1 Salida y representacioacuten de la informacioacuten

La salida de informacioacuten de un SIG puede ser de tipo textual o de tipo graacutefico Ambos tipos de informacioacuten pueden ser presentados en forma digital o analoacutegica

La representacioacuten digital se utiliza cuando dicha informacioacuten o en general a otro medio sistematizado El medio analoacutegico es el que se presenta al usuario como respuesta a un interrogante del mismo La informacioacuten textual analoacutegica consiste normalmente en un conjunto de tablas que representan la informacioacuten almacenada en la base de datos o representan el resultado de alguacuten tipo de anaacutelisis efectuado sobre eacutesta La informacioacuten analoacutegica graacutefica consiste en mapas graacuteficos o diagramas Ambos tipos de informacioacuten pueden ser presentados en una pantalla o impresos en el papel

El sistema debe proveer la capacidad de complementar la informacioacuten graacutefica antes de su presentacioacuten definitiva por medio de una simbologiacutea adecuada y manejar la posibilidad de adicionar elementos geomeacutetricos que permitan una calidad y una visualizacioacuten faacuteciles de entender por el usuario

Page 14: SISTEMAS DE INFROAMCION GEOGRAFICA

2 Proyecciones

La superficie de referencia maacutes comuacutenmente usada para la descripcioacuten de localizaciones geograacuteficas es una superficie esfeacuterica Esto es vaacutelido auacuten sabiendo que la figura de la tierra se puede modelar maacutes como un elipsoide que como una esfera Se sabe sin embargo que para la generacioacuten de una base de datos que permita la representacioacuten de elementos correctamente georeferenciados y en unidades de medida comunes como metros o kiloacutemetros debe ser construida una representacioacuten plana

Toda proyeccioacuten lleva consigo la distorsioacuten de una o varias de las propiedades espaciales ya mencionadas El meacutetodo usado para la proyeccioacuten seraacute el que en definitiva nos permita decidir cuales propiedades espaciales sean conservadas y cuales distorsionadas Proyecciones especiacuteficas eliminan o minimizan la distorsioacuten de propiedades espaciales particulares Las superficies de proyeccioacuten maacutes comunes son los planos los cilindros y los conos seguacuten el caso se exige la proyeccioacuten azimutal ciliacutendrica y coacutenica respectivamente

Las propiedades especiales de forma aacuterea distancia y direccioacuten son conservadas o distorsionadas dependiendo no solo de la superficie de proyeccioacuten sino tambieacuten de otros paraacutemetros Puesto que cada tipo de proyeccioacuten requiere de una forma diferente de transformacioacuten matemaacutetica para la conversioacuten geomeacutetrica cada meacutetodo debe producir distintas coordenadas para un punto dado Por ejemplo Transformacioacuten de mercator transformacioacuten estereograacutefica

3 iquestQUEacute ES UNA BASE DE DATOS GEOGRAacuteFICA

La esencia de un SIG estaacute constituida por una base de datos geograacutefica Esta es una coleccioacuten de datos acerca de objetos localizados en una determinada aacuterea de intereacutes en la superficie de la tierra organizados en una forma tal que puede servir eficientemente a una o varias aplicaciones Una base de datos geograacutefica requiere de un conjunto de procedimientos que permitan hacer un mantenimiento de ella tanto desde el punto de vista de su documentacioacuten como de su administracioacuten La eficiencia estaacute determinada por los diferentes tipos de datos almacenados en diferentes estructuras El viacutenculo entre las diferentes estructuras se obtiene mediante el campo clave que contiene el nuacutemero identificador de los elementos Tal nuacutemero identificador aparece tanto en los atributos graacuteficos como en los no graacuteficos Los atributos no graacuteficos son guardados en tablas y manipulados por medio de un sistema manejador de bases de datos

Los atributos graacuteficos son guardados en archivos y manejados por el software de un sistema SIG Los objetos geograacuteficos son organizados por temas de informacioacuten o capas de informacioacuten llamadas tambieacuten niveles Aunque los puntos liacuteneas y poliacutegonos pueden ser almacenados en niveles separados lo que permite la agrupacioacuten de la informacioacuten en temas son los atributos no graacuteficos Los elementos simplemente son agrupados por lo que ellos representan Asiacute por ejemplo en una categoriacutea dada riacuteos y carreteras aun siendo ambos objetos liacutenea estaacuten almacenados en distintos niveles por cuanto sus atributos son diferentes

Los formatos estaacutendar para un archivo de disentildeo son el formato celular o RASTER y el formato tipo VECTOR en el primero de ellos se define una grilla o una malla de rectaacutengulos o cuadrados a los que se les denomina ceacutelulas o retiacuteculas cada retiacutecula posee informacioacuten alfanumeacuterica asociada que representa las caracteriacutesticas de la zona o superficie geograacutefica que cubre como ejemplos de este formato se pueden citar la salida de un proceso de fotografiacutea satelital la fotografiacutea aeacuterea es otro buen ejemplo

De otro lado el formato vectorial representa la informacioacuten por medio de pares ordenados de coordenadas este ordenamiento da lugar a las entidades universales con las que se representan los objetos graacuteficos asiacute un punto se representa mediante un par de coordenadas una liacutenea con dos pares de coordenadas un poliacutegono como una serie de liacuteneas y una aacuterea como un poligono cerrado A las diversas entidades universales se les puede asignar atributos y almacenar eacutestos en una base de datos descriptiva o alfanumeacuterica para tales propoacutesitos

4 iquestQUE SE PUEDE HACER CON UN SIG

Un SIG permite resolver una variedad de problemas del mundo real El SIG puede manipularse para resolver los problemas usando varias teacutecnicas de entrada de datos anaacutelisis y resultados

1 Entrada de datos

Digitalizar o escanear

Convertir datos digitales de otros formatos

Adquirir otros datos disponibles

1 Manipulacioacuten y anaacutelisis

Respuestas a preguntas particulares

Soluciones a problemas particulares

1 Salida de datos

Despliegue en pantalla de los datos

Copias duras (planos y mapas) usando una impresora

Listados

Reportes

Se pueden nombrar otras aplicaciones de tipo general dentro de las muchas posibilidades que suministra un SIG

1 iquestQUEacute ES DESPLEGAR DATOS EN UN SIG

Con un SIG se pueden desplegar dos tipos de datos

Datos o atributos graacuteficos

Datos o atributos no graacuteficos

En el despliegue de datos un SIG permite

1 Localizar e identificar elementos geograacuteficos

Con un SIG se puede determinar que existe en un sitio en particular Para ello se deben especificar las condiciones Esto se hace especificando la localizacioacuten de un objeto o regioacuten para la cual se desea informacioacuten

Los meacutetodos comuacutenmente usados son

Sentildealar con el apuntador graacutefico o mouse el objeto o regioacuten

Escribir en el teclado la direccioacuten

Escribir en el teclado las coordenadas

Despueacutes de comandar las condiciones para localizar un objeto o regioacuten se obtienen unas respuestas En esta respuesta se pueden presentar todas o algunas de las caracteriacutesticas del objeto o regioacuten

1 Especificar condiciones

Con esta funcioacuten un SIG puede determinar en doacutende se satisfacen ciertas condiciones

La especificacioacuten de las condiciones se puede hacer por medio de

La seleccioacuten desde unas opciones predefinidas

La escritura de expresiones loacutegicas

El diligenciamiento interactivo en la pantalla

Despueacutes de comandar las condiciones que como usuario requiere se obtiene la respuesta esperada En cada respuesta se puede presentar

Un listado de todos los objetos que reuacutenen la condicioacuten

Los elementos que cumplen la condicioacuten resaltada graacuteficamente

1 Hacer anaacutelisis espaciales

En esta funcioacuten los datos se pueden analizar para obtener

Respuestas a preguntas particulares

Soluciones a problemas particulares

Los anaacutelisis geograacuteficos se hacen mediante la superposicioacuten de las caracteriacutesticas de los elementos de una misma categoriacutea

1 iquestCUALES SON LAS APLICACIONES DE LOS SISTEMAS DE INFORMACIOacuteN GEOGRAacuteFICA

La utilidad principal de un Sistema de Informacioacuten Geograacutefica radica en su capacidad para construir modelos o representaciones del mundo real a partir de las bases de datos digitales y para utilizar esos modelos en la simulacioacuten de los efectos que un proceso de la naturaleza o una accioacuten antroacutepica produce sobre un determinado escenario en una eacutepoca especiacutefica La construccioacuten de modelos constituye un instrumento muy eficaz para analizar las tendencias y determinar los factores que las influyen asiacute como para evaluar las posibles consecuencias de las decisiones de planificacioacuten sobre los recursos existentes en el aacuterea de intereacutes

En el aacutembito municipal pueden desarrollarse aplicaciones que ayuden a resolver un amplio rango de necesidades como por ejemplo

Produccioacuten y actualizacioacuten de la cartografiacutea baacutesica

Administracioacuten de servicios puacuteblicos (acueducto alcantarillado energiacutea teleacutefonos entre otros)

Inventario y avaluacuteo de predios

Atencioacuten de emergencias (incendios terremotos accidentes de traacutensito entre otros

Estratificacioacuten socioeconoacutemica

Regulacioacuten del uso de la tierra

Control ambiental (saneamiento baacutesico ambiental y mejoramiento de las condiciones ambientales educacioacuten ambiental)

Evaluacioacuten de aacutereas de riesgos (prevencioacuten y atencioacuten de desastres)

Localizacioacuten oacuteptima de la infraestructura de equipamiento social (educacioacuten salud deporte y recreacioacuten)

Disentildeo y mantenimiento de la red vial

Formulacioacuten y evaluacioacuten de planes de desarrollo social y econoacutemico

1 CAPTURA DE LA INFORMACIOacuteN

La informacioacuten geograacutefica con la cual se trabaja en los SIG puede encontrarse en dos tipos de presentaciones o formatos Celular o raster y Vectorial

1 Formato RASTER

El formato raster se obtiene cuando se digitaliza un mapa o una fotografiacutea o cuando se obtienen imaacutegenes digitales capturadas por sateacutelites En ambos casos se obtiene un archivo digital de esa informacioacuten

La captura de la informacioacuten en este formato se hace mediante los siguientes medios scanners imaacutegenes de sateacutelite fotografiacutea aeacuterea caacutemaras de video entre otros

2 Formato VECTORIAL

La informacioacuten graacutefica en este tipo de formatos se representa internamente por medio de segmentos orientados de rectas o vectores De este modo un mapa queda reducido a una serie de pares ordenados de coordenadas utilizados para representar puntos liacuteneas y superficies

La captura de la informacioacuten en el formato vectorial se hace por medio de mesas digitalizadoras convertidores de formato raster a formato vectorial sistemas de geoposicionamiento global (GPS) entrada de datos alfanumeacuterica entre otros

2 EL MANEJO DE LA INFORMACION

1 Modelos de disentildeo de un sig

La tecnologiacutea de los SIG en la mayoriacutea de los casos se ha desarrollado sin una profundizacioacuten teoacuterica que sirva de base para su disentildeo e implementacioacuten para sacar el mayor provecho de esta teacutecnica es necesario ahondar en ciertos aspectos teoacutericos y praacutecticos que los especialistas no deben perder de vista partiendo de que no se puede confundir el SIG con digitalizar y teclear datos en el computador

Al iniciar el estudio para disentildear un SIG debe pensarse que se van a manejar objetos que existen en la realidad tienen caracteriacutesticas que los diferencien y guardan ciertas relaciones espaciales que se deben conservar por lo tanto no se puede olvidar en ninguacuten caso que se va a desarrollar en el computador un modelo de objetos y relaciones que se encuentran en el mundo real

Para garantizar que el esquema anterior se pueda obtener se construye una serie de modelos que permitan manipular los objetos tal cual como aparecen en la realidad con esto se convertiraacuten imaacutegenes de fenoacutemenos reales en sentildeales que se manejan en el computador como datos que haraacuten posible analizar los objetos que ellas representan y extraerles informacioacuten

Normalmente se llevan a cabo tres etapas para pasar de la realidad del terreno al nivel de abstraccioacuten que se representa en el computador y se maneja en los SIG y que definen la estructura de los datos de la cual dependeraacuten los procesos y consultas que se efectuaraacuten en la etapa de produccioacuten

REALIDAD

MODELO CONCEPTUAL

MODELO LOGICO

MODELO FISICO

1 Modelo conceptual

Es la conceptualizacioacuten de la realidad por medio de la definicioacuten de objetos de la superficie de la tierra (entidades) con sus relaciones espaciales y caracteriacutesticas (atributos) que se representan en un esquema describiendo esos fenoacutemenos del mundo real Para obtener el modelo conceptual el primer paso es el anaacutelisis de la informacioacuten y los datos que se usan y producen en la empresa que desarrolla el SIG el siguiente paso es la determinacioacuten de las entidades y los atributos con las relaciones que aquellas guardan de acuerdo con el flujo de informacioacuten qn los diferentes procesos que se llevan a cabo en la empresa

Existen diversos meacutetodos para desarrollar tanto el modelo conceptual como los demaacutes modelos por cuanto este es la base para obtenerlos entre ellos tenemos

Entidad asociacioacuten (EA)

Modelo Entidad Relacioacuten (MER)

En los SIG sobre todo si tienen algo de complejidad se debe pensar siempre en el MER que garantiza la organizacioacuten de todas las entidades con sus relaciones en un solo esquema de representacioacuten de las cosas como son en la realidad Con este modelo se obtiene un medio efectivo para mostrar los requerimientos de informacioacuten organizacioacuten y documentacioacuten necesarios para desarrollar el SIG y la clases de datos que se estaraacuten manipulando

1 Modelo loacutegico

Se puede definir como el disentildeo detallado de las bases de datos que contendraacuten la informacioacuten alfa ndash numeacuterica y los niveles de informacioacuten graacutefica que se capturaraacuten con los atributos que describen cada entidad identificadores conectores tipo de dato (numeacuterico o caraacutecter) y su longitud ademaacutes se define la geometriacutea (punto liacutenea o aacuterea) de cada una de ellas

Como se trata de manipular en el sistema los elementos del paisaje se tienen que codificar para poder almacenarlos en el computador y luego manipularlos en forma digital y ademaacutes darles un siacutembolo para su representacioacuten graacutefica en la pantalla o en el papel

Es en esta etapa que se elaboran las estructuras en que se almacenaraacuten todos los datos tomando como base el modelo conceptual desarrollado anteriormente Se trata de hacer una descripcioacuten detallada de las entidades los procesos y anaacutelisis que se llevaraacuten a cabo los productos que se espera obtener y la preparacioacuten de los menuacutes de consulta para los usuarios

En esta parte de disentildeo del SIG se definen los diferentes tipos de anaacutelisis que se estaraacuten llevando a cabo maacutes adelante y las consultas que se vayan a realizar comuacutenmente esto por cuanto de la estructura de las bases de datos (graacuteficas y alfa ndash numeacutericas) dependen los resultados obtenidos al final es por lo anterior que en esta etapa se hace un disentildeo detallado de lo que contendraacute el SIG y de la presentacioacuten que tendraacuten los productos normalmente definiendo los tipos de mapas con sus leyendas contenido temaacutetico y demaacutes reportes o tablas que se espera satisfagan los principales requerimientos de los usuarios y clientes con estos se agilizaraacuten los procesos que envuelvan directamente a los usuarios ya que la mayoriacutea de sus consultas podraacuten ser respondidas inmediatamente mientras las no convencionales tomaraacuten un poco maacutes de tiempo

No todas las posibles consultas estaraacuten resueltas desde este momento por cuanto muchos clientes tienen requerimientos especiacuteficos o particulares que no permiten que todas las preguntas sean montadas de antemano sobretodo en casos como el de catastro en que debido a la gran variedad de informacioacuten y de usuarios y clientes los requerimientos diarios son muy diversos No se trata de desarrollar un SIG cerrado que amarre a la gente a determinadas consultas de lo que se trata es de ganar en eficiencia para satisfacer mejor y maacutes raacutepido a los clientes

Una vez definido el modelo conceptual y el loacutegico se conoce cuales mapas se han de digitalizar y que informacioacuten alfa ndash numeacuterica debe involucrarse

Tanto el modelo conceptual como el loacutegico son independientes de los programas y equipos que se vayan a utilizar y de su correcta concepcioacuten depende el eacutexito del SIG

2 Modelo fiacutesico

Es la implementacioacuten de los anteriores modelos en el programa o software seleccionado y los equipos especiacuteficos en que se vaya a trabajar y por esto se realiza de acuerdo con sus propias especificaciones El modelo fiacutesico determina en que forma se debe almacenar los datos cumpliendo con las restricciones y aprovechando las ventajas del sistema especiacutefico a utilizar

1 Almacenamiento de la Informacioacuten

En esta etapa se administra la informacioacuten geograacutefica y descriptiva contenida en las bases de datos y los elementos en que fiacutesicamente son almacenados

La informacioacuten en un GIS es almacenada en cuatro grandes conjuntos de bases de datos

Bases de datos de imaacutegenes Estas imaacutegenes representan fotograacuteficamente el terreno

Bases de datos complementarios de imaacutegenes Esta base de datos contiene siacutembolos graacuteficos y caracteres alfanumeacutericos georeferenciados al mismo sistema de coordenadas de la imagen real a la que complementan

Bases de datos cartograacuteficos Almacena la informacioacuten de los mapas que representan diferentes clases de informacioacuten de una aacuterea especiacutefica Corresponden a las coberturas o categoriacuteas

Bases de datos de informacioacuten descriptiva Esta base facilita el almacenamiento de datos descriptivos en las formas mas comunes de tal forma que puedan ser utilizados por otros sistemas

1 Manipulacioacuten de la Informacioacuten

La manipulacioacuten de la informacioacuten incluye operaciones de extraccioacuten y edicioacuten Asiacute mismo provee los mecanismos para la comunicacioacuten entre los datos fiacutesicos (extraiacutedos por los moacutedulos de almacenamiento y utilizacioacuten por los moacutedulos de anaacutelisis)

2 Extraccioacuten de la informacioacuten

Las formas de extraer o recuperar informacioacuten de los SIG son muy variadas y pueden llegar a ser muy complejas Las formas baacutesicas para extraer la informacioacuten son

1 Extraccioacuten mediante especificacioacuten geomeacutetrica

Consiste en extraer informacioacuten del SIG mediante la especificacioacuten de un dominio espacial definido por un punto una liacutenea o una aacuterea deseada Por ejemplo seleccionar por medio del apuntador graacutefico un riacuteo en un mapa una tuberiacutea en un plano

2 Extraccioacuten mediante condicioacuten geomeacutetrica

Extraer por medio de un dominio espacial y una condicioacuten geograacutefica entidades graacuteficas Por ejemplo las poblaciones que se encuentren en un radio de 5 Km al rededor de una bocatoma

3 Extraccioacuten mediante especificacioacuten descriptiva

Extraccioacuten de las entidades espaciales que satisfagan una condicioacuten descriptiva determinada Por ejemplo todos los predios que tengan el mismo duentildeo

4 Extraccioacuten mediante condicioacuten descriptiva o loacutegica

Extraccioacuten de entidades espaciales que cumplan la condicioacuten descriptiva y una expresioacuten loacutegica cualquiera relacionada con uno algunos de sus atributos espaciales asociados Por ejemplo todos los predios que pertenezcan al mismo duentildeo con aacutereas superiores a 500 hectaacutereas y periacutemetro superior a 10000 metros

3 Edicioacuten de la Informacioacuten

Permite la modificacioacuten y actualizacioacuten de la informacioacuten Las funciones de edicioacuten son particulares de cada programa SIG Las funciones deben incluir

Mecanismos para la edicioacuten de entidades graacuteficas (cambio de color posicioacuten escala dibujo de nuevas entidades graacuteficas entre otros)

Mecanismos para la edicioacuten de datos descriptivos (modificacioacuten de atributos cambios en la estructura de archivos actualizacioacuten de datos generacioacuten de nuevos datos entre otros)

1 Anaacutelisis y modelamiento de la Informacioacuten

Permite realizar las operaciones analiacuteticas necesarias para producir nueva informacioacuten con base en la existente con el fin de dar solucioacuten a un problema especiacutefico

Las operaciones de anaacutelisis y modelamiento se pueden clasificar en

1 Generalizacioacuten cartograacutefica

Capacidad de generalizar caracteriacutesticas de un mapa o presentacioacuten cartograacutefica con el fin de hacer el modelo final menos complejo

2 Anaacutelisis espaciales

Incluye las funciones que realicen caacutelculos sobre las entidades graacuteficas Va desde operaciones sencillas como longitud de una liacutenea periacutemetros aacutereas y voluacutemenes hasta anaacutelisis de redes de conduccioacuten interseccioacuten de poliacutegonos y anaacutelisis de modelos digitales del terreno

Los diferentes tipos de anaacutelisis que un SIG debe realizar son

Contiguumlidad Encontrar aacutereas en una regioacuten determinada

Coincidencia Anaacutelisis de superposicioacuten de puntos liacuteneas poliacutegonos y aacutereas

Conectividad Anaacutelisis sobre entidades graacuteficas que representen redes de conduccioacuten tales como

Enrutamiento Como se mueve el elemento conducido a lo largo de la red

Radio de accioacuten Alcance del movimiento del elemento dentro de la red

Apareamiento de direcciones Acople de informacioacuten de direcciones a las entidades graacuteficas

Anaacutelisis digital del terreno Anaacutelisis de la informacioacuten de superficie para el modelamiento de fenoacutemenos geograacuteficos continuos Con los modelos digitales de terreno (DTM la representacioacuten de una superficie por medio de coordenadas X Y Z) que son la informacioacuten baacutesica para el anaacutelisis de superficies

Operacioacuten sobre mapas Uso de expresiones loacutegicas y matemaacuteticas para el anaacutelisis y modelamiento de atributos geograacuteficos Estas operaciones son soportadas de acuerdo con el formato de los datos (raster o vectorial)

Geometriacutea de coordenadas Operaciones geomeacutetricas para el manejo de coordenadas terrestres por medio de operadores loacutegicos y aritmeacuteticos Algunas de esas operaciones son proyecciones terrestres de los mapas transformaciones geomeacutetricas (rotacioacuten traslacioacuten cambios de escala) precisioacuten de coordenadas correccioacuten de errores

1 Salida y representacioacuten de la informacioacuten

La salida de informacioacuten de un SIG puede ser de tipo textual o de tipo graacutefico Ambos tipos de informacioacuten pueden ser presentados en forma digital o analoacutegica

La representacioacuten digital se utiliza cuando dicha informacioacuten o en general a otro medio sistematizado El medio analoacutegico es el que se presenta al usuario como respuesta a un interrogante del mismo La informacioacuten textual analoacutegica consiste normalmente en un conjunto de tablas que representan la informacioacuten almacenada en la base de datos o representan el resultado de alguacuten tipo de anaacutelisis efectuado sobre eacutesta La informacioacuten analoacutegica graacutefica consiste en mapas graacuteficos o diagramas Ambos tipos de informacioacuten pueden ser presentados en una pantalla o impresos en el papel

El sistema debe proveer la capacidad de complementar la informacioacuten graacutefica antes de su presentacioacuten definitiva por medio de una simbologiacutea adecuada y manejar la posibilidad de adicionar elementos geomeacutetricos que permitan una calidad y una visualizacioacuten faacuteciles de entender por el usuario

Page 15: SISTEMAS DE INFROAMCION GEOGRAFICA

De otro lado el formato vectorial representa la informacioacuten por medio de pares ordenados de coordenadas este ordenamiento da lugar a las entidades universales con las que se representan los objetos graacuteficos asiacute un punto se representa mediante un par de coordenadas una liacutenea con dos pares de coordenadas un poliacutegono como una serie de liacuteneas y una aacuterea como un poligono cerrado A las diversas entidades universales se les puede asignar atributos y almacenar eacutestos en una base de datos descriptiva o alfanumeacuterica para tales propoacutesitos

4 iquestQUE SE PUEDE HACER CON UN SIG

Un SIG permite resolver una variedad de problemas del mundo real El SIG puede manipularse para resolver los problemas usando varias teacutecnicas de entrada de datos anaacutelisis y resultados

1 Entrada de datos

Digitalizar o escanear

Convertir datos digitales de otros formatos

Adquirir otros datos disponibles

1 Manipulacioacuten y anaacutelisis

Respuestas a preguntas particulares

Soluciones a problemas particulares

1 Salida de datos

Despliegue en pantalla de los datos

Copias duras (planos y mapas) usando una impresora

Listados

Reportes

Se pueden nombrar otras aplicaciones de tipo general dentro de las muchas posibilidades que suministra un SIG

1 iquestQUEacute ES DESPLEGAR DATOS EN UN SIG

Con un SIG se pueden desplegar dos tipos de datos

Datos o atributos graacuteficos

Datos o atributos no graacuteficos

En el despliegue de datos un SIG permite

1 Localizar e identificar elementos geograacuteficos

Con un SIG se puede determinar que existe en un sitio en particular Para ello se deben especificar las condiciones Esto se hace especificando la localizacioacuten de un objeto o regioacuten para la cual se desea informacioacuten

Los meacutetodos comuacutenmente usados son

Sentildealar con el apuntador graacutefico o mouse el objeto o regioacuten

Escribir en el teclado la direccioacuten

Escribir en el teclado las coordenadas

Despueacutes de comandar las condiciones para localizar un objeto o regioacuten se obtienen unas respuestas En esta respuesta se pueden presentar todas o algunas de las caracteriacutesticas del objeto o regioacuten

1 Especificar condiciones

Con esta funcioacuten un SIG puede determinar en doacutende se satisfacen ciertas condiciones

La especificacioacuten de las condiciones se puede hacer por medio de

La seleccioacuten desde unas opciones predefinidas

La escritura de expresiones loacutegicas

El diligenciamiento interactivo en la pantalla

Despueacutes de comandar las condiciones que como usuario requiere se obtiene la respuesta esperada En cada respuesta se puede presentar

Un listado de todos los objetos que reuacutenen la condicioacuten

Los elementos que cumplen la condicioacuten resaltada graacuteficamente

1 Hacer anaacutelisis espaciales

En esta funcioacuten los datos se pueden analizar para obtener

Respuestas a preguntas particulares

Soluciones a problemas particulares

Los anaacutelisis geograacuteficos se hacen mediante la superposicioacuten de las caracteriacutesticas de los elementos de una misma categoriacutea

1 iquestCUALES SON LAS APLICACIONES DE LOS SISTEMAS DE INFORMACIOacuteN GEOGRAacuteFICA

La utilidad principal de un Sistema de Informacioacuten Geograacutefica radica en su capacidad para construir modelos o representaciones del mundo real a partir de las bases de datos digitales y para utilizar esos modelos en la simulacioacuten de los efectos que un proceso de la naturaleza o una accioacuten antroacutepica produce sobre un determinado escenario en una eacutepoca especiacutefica La construccioacuten de modelos constituye un instrumento muy eficaz para analizar las tendencias y determinar los factores que las influyen asiacute como para evaluar las posibles consecuencias de las decisiones de planificacioacuten sobre los recursos existentes en el aacuterea de intereacutes

En el aacutembito municipal pueden desarrollarse aplicaciones que ayuden a resolver un amplio rango de necesidades como por ejemplo

Produccioacuten y actualizacioacuten de la cartografiacutea baacutesica

Administracioacuten de servicios puacuteblicos (acueducto alcantarillado energiacutea teleacutefonos entre otros)

Inventario y avaluacuteo de predios

Atencioacuten de emergencias (incendios terremotos accidentes de traacutensito entre otros

Estratificacioacuten socioeconoacutemica

Regulacioacuten del uso de la tierra

Control ambiental (saneamiento baacutesico ambiental y mejoramiento de las condiciones ambientales educacioacuten ambiental)

Evaluacioacuten de aacutereas de riesgos (prevencioacuten y atencioacuten de desastres)

Localizacioacuten oacuteptima de la infraestructura de equipamiento social (educacioacuten salud deporte y recreacioacuten)

Disentildeo y mantenimiento de la red vial

Formulacioacuten y evaluacioacuten de planes de desarrollo social y econoacutemico

1 CAPTURA DE LA INFORMACIOacuteN

La informacioacuten geograacutefica con la cual se trabaja en los SIG puede encontrarse en dos tipos de presentaciones o formatos Celular o raster y Vectorial

1 Formato RASTER

El formato raster se obtiene cuando se digitaliza un mapa o una fotografiacutea o cuando se obtienen imaacutegenes digitales capturadas por sateacutelites En ambos casos se obtiene un archivo digital de esa informacioacuten

La captura de la informacioacuten en este formato se hace mediante los siguientes medios scanners imaacutegenes de sateacutelite fotografiacutea aeacuterea caacutemaras de video entre otros

2 Formato VECTORIAL

La informacioacuten graacutefica en este tipo de formatos se representa internamente por medio de segmentos orientados de rectas o vectores De este modo un mapa queda reducido a una serie de pares ordenados de coordenadas utilizados para representar puntos liacuteneas y superficies

La captura de la informacioacuten en el formato vectorial se hace por medio de mesas digitalizadoras convertidores de formato raster a formato vectorial sistemas de geoposicionamiento global (GPS) entrada de datos alfanumeacuterica entre otros

2 EL MANEJO DE LA INFORMACION

1 Modelos de disentildeo de un sig

La tecnologiacutea de los SIG en la mayoriacutea de los casos se ha desarrollado sin una profundizacioacuten teoacuterica que sirva de base para su disentildeo e implementacioacuten para sacar el mayor provecho de esta teacutecnica es necesario ahondar en ciertos aspectos teoacutericos y praacutecticos que los especialistas no deben perder de vista partiendo de que no se puede confundir el SIG con digitalizar y teclear datos en el computador

Al iniciar el estudio para disentildear un SIG debe pensarse que se van a manejar objetos que existen en la realidad tienen caracteriacutesticas que los diferencien y guardan ciertas relaciones espaciales que se deben conservar por lo tanto no se puede olvidar en ninguacuten caso que se va a desarrollar en el computador un modelo de objetos y relaciones que se encuentran en el mundo real

Para garantizar que el esquema anterior se pueda obtener se construye una serie de modelos que permitan manipular los objetos tal cual como aparecen en la realidad con esto se convertiraacuten imaacutegenes de fenoacutemenos reales en sentildeales que se manejan en el computador como datos que haraacuten posible analizar los objetos que ellas representan y extraerles informacioacuten

Normalmente se llevan a cabo tres etapas para pasar de la realidad del terreno al nivel de abstraccioacuten que se representa en el computador y se maneja en los SIG y que definen la estructura de los datos de la cual dependeraacuten los procesos y consultas que se efectuaraacuten en la etapa de produccioacuten

REALIDAD

MODELO CONCEPTUAL

MODELO LOGICO

MODELO FISICO

1 Modelo conceptual

Es la conceptualizacioacuten de la realidad por medio de la definicioacuten de objetos de la superficie de la tierra (entidades) con sus relaciones espaciales y caracteriacutesticas (atributos) que se representan en un esquema describiendo esos fenoacutemenos del mundo real Para obtener el modelo conceptual el primer paso es el anaacutelisis de la informacioacuten y los datos que se usan y producen en la empresa que desarrolla el SIG el siguiente paso es la determinacioacuten de las entidades y los atributos con las relaciones que aquellas guardan de acuerdo con el flujo de informacioacuten qn los diferentes procesos que se llevan a cabo en la empresa

Existen diversos meacutetodos para desarrollar tanto el modelo conceptual como los demaacutes modelos por cuanto este es la base para obtenerlos entre ellos tenemos

Entidad asociacioacuten (EA)

Modelo Entidad Relacioacuten (MER)

En los SIG sobre todo si tienen algo de complejidad se debe pensar siempre en el MER que garantiza la organizacioacuten de todas las entidades con sus relaciones en un solo esquema de representacioacuten de las cosas como son en la realidad Con este modelo se obtiene un medio efectivo para mostrar los requerimientos de informacioacuten organizacioacuten y documentacioacuten necesarios para desarrollar el SIG y la clases de datos que se estaraacuten manipulando

1 Modelo loacutegico

Se puede definir como el disentildeo detallado de las bases de datos que contendraacuten la informacioacuten alfa ndash numeacuterica y los niveles de informacioacuten graacutefica que se capturaraacuten con los atributos que describen cada entidad identificadores conectores tipo de dato (numeacuterico o caraacutecter) y su longitud ademaacutes se define la geometriacutea (punto liacutenea o aacuterea) de cada una de ellas

Como se trata de manipular en el sistema los elementos del paisaje se tienen que codificar para poder almacenarlos en el computador y luego manipularlos en forma digital y ademaacutes darles un siacutembolo para su representacioacuten graacutefica en la pantalla o en el papel

Es en esta etapa que se elaboran las estructuras en que se almacenaraacuten todos los datos tomando como base el modelo conceptual desarrollado anteriormente Se trata de hacer una descripcioacuten detallada de las entidades los procesos y anaacutelisis que se llevaraacuten a cabo los productos que se espera obtener y la preparacioacuten de los menuacutes de consulta para los usuarios

En esta parte de disentildeo del SIG se definen los diferentes tipos de anaacutelisis que se estaraacuten llevando a cabo maacutes adelante y las consultas que se vayan a realizar comuacutenmente esto por cuanto de la estructura de las bases de datos (graacuteficas y alfa ndash numeacutericas) dependen los resultados obtenidos al final es por lo anterior que en esta etapa se hace un disentildeo detallado de lo que contendraacute el SIG y de la presentacioacuten que tendraacuten los productos normalmente definiendo los tipos de mapas con sus leyendas contenido temaacutetico y demaacutes reportes o tablas que se espera satisfagan los principales requerimientos de los usuarios y clientes con estos se agilizaraacuten los procesos que envuelvan directamente a los usuarios ya que la mayoriacutea de sus consultas podraacuten ser respondidas inmediatamente mientras las no convencionales tomaraacuten un poco maacutes de tiempo

No todas las posibles consultas estaraacuten resueltas desde este momento por cuanto muchos clientes tienen requerimientos especiacuteficos o particulares que no permiten que todas las preguntas sean montadas de antemano sobretodo en casos como el de catastro en que debido a la gran variedad de informacioacuten y de usuarios y clientes los requerimientos diarios son muy diversos No se trata de desarrollar un SIG cerrado que amarre a la gente a determinadas consultas de lo que se trata es de ganar en eficiencia para satisfacer mejor y maacutes raacutepido a los clientes

Una vez definido el modelo conceptual y el loacutegico se conoce cuales mapas se han de digitalizar y que informacioacuten alfa ndash numeacuterica debe involucrarse

Tanto el modelo conceptual como el loacutegico son independientes de los programas y equipos que se vayan a utilizar y de su correcta concepcioacuten depende el eacutexito del SIG

2 Modelo fiacutesico

Es la implementacioacuten de los anteriores modelos en el programa o software seleccionado y los equipos especiacuteficos en que se vaya a trabajar y por esto se realiza de acuerdo con sus propias especificaciones El modelo fiacutesico determina en que forma se debe almacenar los datos cumpliendo con las restricciones y aprovechando las ventajas del sistema especiacutefico a utilizar

1 Almacenamiento de la Informacioacuten

En esta etapa se administra la informacioacuten geograacutefica y descriptiva contenida en las bases de datos y los elementos en que fiacutesicamente son almacenados

La informacioacuten en un GIS es almacenada en cuatro grandes conjuntos de bases de datos

Bases de datos de imaacutegenes Estas imaacutegenes representan fotograacuteficamente el terreno

Bases de datos complementarios de imaacutegenes Esta base de datos contiene siacutembolos graacuteficos y caracteres alfanumeacutericos georeferenciados al mismo sistema de coordenadas de la imagen real a la que complementan

Bases de datos cartograacuteficos Almacena la informacioacuten de los mapas que representan diferentes clases de informacioacuten de una aacuterea especiacutefica Corresponden a las coberturas o categoriacuteas

Bases de datos de informacioacuten descriptiva Esta base facilita el almacenamiento de datos descriptivos en las formas mas comunes de tal forma que puedan ser utilizados por otros sistemas

1 Manipulacioacuten de la Informacioacuten

La manipulacioacuten de la informacioacuten incluye operaciones de extraccioacuten y edicioacuten Asiacute mismo provee los mecanismos para la comunicacioacuten entre los datos fiacutesicos (extraiacutedos por los moacutedulos de almacenamiento y utilizacioacuten por los moacutedulos de anaacutelisis)

2 Extraccioacuten de la informacioacuten

Las formas de extraer o recuperar informacioacuten de los SIG son muy variadas y pueden llegar a ser muy complejas Las formas baacutesicas para extraer la informacioacuten son

1 Extraccioacuten mediante especificacioacuten geomeacutetrica

Consiste en extraer informacioacuten del SIG mediante la especificacioacuten de un dominio espacial definido por un punto una liacutenea o una aacuterea deseada Por ejemplo seleccionar por medio del apuntador graacutefico un riacuteo en un mapa una tuberiacutea en un plano

2 Extraccioacuten mediante condicioacuten geomeacutetrica

Extraer por medio de un dominio espacial y una condicioacuten geograacutefica entidades graacuteficas Por ejemplo las poblaciones que se encuentren en un radio de 5 Km al rededor de una bocatoma

3 Extraccioacuten mediante especificacioacuten descriptiva

Extraccioacuten de las entidades espaciales que satisfagan una condicioacuten descriptiva determinada Por ejemplo todos los predios que tengan el mismo duentildeo

4 Extraccioacuten mediante condicioacuten descriptiva o loacutegica

Extraccioacuten de entidades espaciales que cumplan la condicioacuten descriptiva y una expresioacuten loacutegica cualquiera relacionada con uno algunos de sus atributos espaciales asociados Por ejemplo todos los predios que pertenezcan al mismo duentildeo con aacutereas superiores a 500 hectaacutereas y periacutemetro superior a 10000 metros

3 Edicioacuten de la Informacioacuten

Permite la modificacioacuten y actualizacioacuten de la informacioacuten Las funciones de edicioacuten son particulares de cada programa SIG Las funciones deben incluir

Mecanismos para la edicioacuten de entidades graacuteficas (cambio de color posicioacuten escala dibujo de nuevas entidades graacuteficas entre otros)

Mecanismos para la edicioacuten de datos descriptivos (modificacioacuten de atributos cambios en la estructura de archivos actualizacioacuten de datos generacioacuten de nuevos datos entre otros)

1 Anaacutelisis y modelamiento de la Informacioacuten

Permite realizar las operaciones analiacuteticas necesarias para producir nueva informacioacuten con base en la existente con el fin de dar solucioacuten a un problema especiacutefico

Las operaciones de anaacutelisis y modelamiento se pueden clasificar en

1 Generalizacioacuten cartograacutefica

Capacidad de generalizar caracteriacutesticas de un mapa o presentacioacuten cartograacutefica con el fin de hacer el modelo final menos complejo

2 Anaacutelisis espaciales

Incluye las funciones que realicen caacutelculos sobre las entidades graacuteficas Va desde operaciones sencillas como longitud de una liacutenea periacutemetros aacutereas y voluacutemenes hasta anaacutelisis de redes de conduccioacuten interseccioacuten de poliacutegonos y anaacutelisis de modelos digitales del terreno

Los diferentes tipos de anaacutelisis que un SIG debe realizar son

Contiguumlidad Encontrar aacutereas en una regioacuten determinada

Coincidencia Anaacutelisis de superposicioacuten de puntos liacuteneas poliacutegonos y aacutereas

Conectividad Anaacutelisis sobre entidades graacuteficas que representen redes de conduccioacuten tales como

Enrutamiento Como se mueve el elemento conducido a lo largo de la red

Radio de accioacuten Alcance del movimiento del elemento dentro de la red

Apareamiento de direcciones Acople de informacioacuten de direcciones a las entidades graacuteficas

Anaacutelisis digital del terreno Anaacutelisis de la informacioacuten de superficie para el modelamiento de fenoacutemenos geograacuteficos continuos Con los modelos digitales de terreno (DTM la representacioacuten de una superficie por medio de coordenadas X Y Z) que son la informacioacuten baacutesica para el anaacutelisis de superficies

Operacioacuten sobre mapas Uso de expresiones loacutegicas y matemaacuteticas para el anaacutelisis y modelamiento de atributos geograacuteficos Estas operaciones son soportadas de acuerdo con el formato de los datos (raster o vectorial)

Geometriacutea de coordenadas Operaciones geomeacutetricas para el manejo de coordenadas terrestres por medio de operadores loacutegicos y aritmeacuteticos Algunas de esas operaciones son proyecciones terrestres de los mapas transformaciones geomeacutetricas (rotacioacuten traslacioacuten cambios de escala) precisioacuten de coordenadas correccioacuten de errores

1 Salida y representacioacuten de la informacioacuten

La salida de informacioacuten de un SIG puede ser de tipo textual o de tipo graacutefico Ambos tipos de informacioacuten pueden ser presentados en forma digital o analoacutegica

La representacioacuten digital se utiliza cuando dicha informacioacuten o en general a otro medio sistematizado El medio analoacutegico es el que se presenta al usuario como respuesta a un interrogante del mismo La informacioacuten textual analoacutegica consiste normalmente en un conjunto de tablas que representan la informacioacuten almacenada en la base de datos o representan el resultado de alguacuten tipo de anaacutelisis efectuado sobre eacutesta La informacioacuten analoacutegica graacutefica consiste en mapas graacuteficos o diagramas Ambos tipos de informacioacuten pueden ser presentados en una pantalla o impresos en el papel

El sistema debe proveer la capacidad de complementar la informacioacuten graacutefica antes de su presentacioacuten definitiva por medio de una simbologiacutea adecuada y manejar la posibilidad de adicionar elementos geomeacutetricos que permitan una calidad y una visualizacioacuten faacuteciles de entender por el usuario

Page 16: SISTEMAS DE INFROAMCION GEOGRAFICA

Con un SIG se pueden desplegar dos tipos de datos

Datos o atributos graacuteficos

Datos o atributos no graacuteficos

En el despliegue de datos un SIG permite

1 Localizar e identificar elementos geograacuteficos

Con un SIG se puede determinar que existe en un sitio en particular Para ello se deben especificar las condiciones Esto se hace especificando la localizacioacuten de un objeto o regioacuten para la cual se desea informacioacuten

Los meacutetodos comuacutenmente usados son

Sentildealar con el apuntador graacutefico o mouse el objeto o regioacuten

Escribir en el teclado la direccioacuten

Escribir en el teclado las coordenadas

Despueacutes de comandar las condiciones para localizar un objeto o regioacuten se obtienen unas respuestas En esta respuesta se pueden presentar todas o algunas de las caracteriacutesticas del objeto o regioacuten

1 Especificar condiciones

Con esta funcioacuten un SIG puede determinar en doacutende se satisfacen ciertas condiciones

La especificacioacuten de las condiciones se puede hacer por medio de

La seleccioacuten desde unas opciones predefinidas

La escritura de expresiones loacutegicas

El diligenciamiento interactivo en la pantalla

Despueacutes de comandar las condiciones que como usuario requiere se obtiene la respuesta esperada En cada respuesta se puede presentar

Un listado de todos los objetos que reuacutenen la condicioacuten

Los elementos que cumplen la condicioacuten resaltada graacuteficamente

1 Hacer anaacutelisis espaciales

En esta funcioacuten los datos se pueden analizar para obtener

Respuestas a preguntas particulares

Soluciones a problemas particulares

Los anaacutelisis geograacuteficos se hacen mediante la superposicioacuten de las caracteriacutesticas de los elementos de una misma categoriacutea

1 iquestCUALES SON LAS APLICACIONES DE LOS SISTEMAS DE INFORMACIOacuteN GEOGRAacuteFICA

La utilidad principal de un Sistema de Informacioacuten Geograacutefica radica en su capacidad para construir modelos o representaciones del mundo real a partir de las bases de datos digitales y para utilizar esos modelos en la simulacioacuten de los efectos que un proceso de la naturaleza o una accioacuten antroacutepica produce sobre un determinado escenario en una eacutepoca especiacutefica La construccioacuten de modelos constituye un instrumento muy eficaz para analizar las tendencias y determinar los factores que las influyen asiacute como para evaluar las posibles consecuencias de las decisiones de planificacioacuten sobre los recursos existentes en el aacuterea de intereacutes

En el aacutembito municipal pueden desarrollarse aplicaciones que ayuden a resolver un amplio rango de necesidades como por ejemplo

Produccioacuten y actualizacioacuten de la cartografiacutea baacutesica

Administracioacuten de servicios puacuteblicos (acueducto alcantarillado energiacutea teleacutefonos entre otros)

Inventario y avaluacuteo de predios

Atencioacuten de emergencias (incendios terremotos accidentes de traacutensito entre otros

Estratificacioacuten socioeconoacutemica

Regulacioacuten del uso de la tierra

Control ambiental (saneamiento baacutesico ambiental y mejoramiento de las condiciones ambientales educacioacuten ambiental)

Evaluacioacuten de aacutereas de riesgos (prevencioacuten y atencioacuten de desastres)

Localizacioacuten oacuteptima de la infraestructura de equipamiento social (educacioacuten salud deporte y recreacioacuten)

Disentildeo y mantenimiento de la red vial

Formulacioacuten y evaluacioacuten de planes de desarrollo social y econoacutemico

1 CAPTURA DE LA INFORMACIOacuteN

La informacioacuten geograacutefica con la cual se trabaja en los SIG puede encontrarse en dos tipos de presentaciones o formatos Celular o raster y Vectorial

1 Formato RASTER

El formato raster se obtiene cuando se digitaliza un mapa o una fotografiacutea o cuando se obtienen imaacutegenes digitales capturadas por sateacutelites En ambos casos se obtiene un archivo digital de esa informacioacuten

La captura de la informacioacuten en este formato se hace mediante los siguientes medios scanners imaacutegenes de sateacutelite fotografiacutea aeacuterea caacutemaras de video entre otros

2 Formato VECTORIAL

La informacioacuten graacutefica en este tipo de formatos se representa internamente por medio de segmentos orientados de rectas o vectores De este modo un mapa queda reducido a una serie de pares ordenados de coordenadas utilizados para representar puntos liacuteneas y superficies

La captura de la informacioacuten en el formato vectorial se hace por medio de mesas digitalizadoras convertidores de formato raster a formato vectorial sistemas de geoposicionamiento global (GPS) entrada de datos alfanumeacuterica entre otros

2 EL MANEJO DE LA INFORMACION

1 Modelos de disentildeo de un sig

La tecnologiacutea de los SIG en la mayoriacutea de los casos se ha desarrollado sin una profundizacioacuten teoacuterica que sirva de base para su disentildeo e implementacioacuten para sacar el mayor provecho de esta teacutecnica es necesario ahondar en ciertos aspectos teoacutericos y praacutecticos que los especialistas no deben perder de vista partiendo de que no se puede confundir el SIG con digitalizar y teclear datos en el computador

Al iniciar el estudio para disentildear un SIG debe pensarse que se van a manejar objetos que existen en la realidad tienen caracteriacutesticas que los diferencien y guardan ciertas relaciones espaciales que se deben conservar por lo tanto no se puede olvidar en ninguacuten caso que se va a desarrollar en el computador un modelo de objetos y relaciones que se encuentran en el mundo real

Para garantizar que el esquema anterior se pueda obtener se construye una serie de modelos que permitan manipular los objetos tal cual como aparecen en la realidad con esto se convertiraacuten imaacutegenes de fenoacutemenos reales en sentildeales que se manejan en el computador como datos que haraacuten posible analizar los objetos que ellas representan y extraerles informacioacuten

Normalmente se llevan a cabo tres etapas para pasar de la realidad del terreno al nivel de abstraccioacuten que se representa en el computador y se maneja en los SIG y que definen la estructura de los datos de la cual dependeraacuten los procesos y consultas que se efectuaraacuten en la etapa de produccioacuten

REALIDAD

MODELO CONCEPTUAL

MODELO LOGICO

MODELO FISICO

1 Modelo conceptual

Es la conceptualizacioacuten de la realidad por medio de la definicioacuten de objetos de la superficie de la tierra (entidades) con sus relaciones espaciales y caracteriacutesticas (atributos) que se representan en un esquema describiendo esos fenoacutemenos del mundo real Para obtener el modelo conceptual el primer paso es el anaacutelisis de la informacioacuten y los datos que se usan y producen en la empresa que desarrolla el SIG el siguiente paso es la determinacioacuten de las entidades y los atributos con las relaciones que aquellas guardan de acuerdo con el flujo de informacioacuten qn los diferentes procesos que se llevan a cabo en la empresa

Existen diversos meacutetodos para desarrollar tanto el modelo conceptual como los demaacutes modelos por cuanto este es la base para obtenerlos entre ellos tenemos

Entidad asociacioacuten (EA)

Modelo Entidad Relacioacuten (MER)

En los SIG sobre todo si tienen algo de complejidad se debe pensar siempre en el MER que garantiza la organizacioacuten de todas las entidades con sus relaciones en un solo esquema de representacioacuten de las cosas como son en la realidad Con este modelo se obtiene un medio efectivo para mostrar los requerimientos de informacioacuten organizacioacuten y documentacioacuten necesarios para desarrollar el SIG y la clases de datos que se estaraacuten manipulando

1 Modelo loacutegico

Se puede definir como el disentildeo detallado de las bases de datos que contendraacuten la informacioacuten alfa ndash numeacuterica y los niveles de informacioacuten graacutefica que se capturaraacuten con los atributos que describen cada entidad identificadores conectores tipo de dato (numeacuterico o caraacutecter) y su longitud ademaacutes se define la geometriacutea (punto liacutenea o aacuterea) de cada una de ellas

Como se trata de manipular en el sistema los elementos del paisaje se tienen que codificar para poder almacenarlos en el computador y luego manipularlos en forma digital y ademaacutes darles un siacutembolo para su representacioacuten graacutefica en la pantalla o en el papel

Es en esta etapa que se elaboran las estructuras en que se almacenaraacuten todos los datos tomando como base el modelo conceptual desarrollado anteriormente Se trata de hacer una descripcioacuten detallada de las entidades los procesos y anaacutelisis que se llevaraacuten a cabo los productos que se espera obtener y la preparacioacuten de los menuacutes de consulta para los usuarios

En esta parte de disentildeo del SIG se definen los diferentes tipos de anaacutelisis que se estaraacuten llevando a cabo maacutes adelante y las consultas que se vayan a realizar comuacutenmente esto por cuanto de la estructura de las bases de datos (graacuteficas y alfa ndash numeacutericas) dependen los resultados obtenidos al final es por lo anterior que en esta etapa se hace un disentildeo detallado de lo que contendraacute el SIG y de la presentacioacuten que tendraacuten los productos normalmente definiendo los tipos de mapas con sus leyendas contenido temaacutetico y demaacutes reportes o tablas que se espera satisfagan los principales requerimientos de los usuarios y clientes con estos se agilizaraacuten los procesos que envuelvan directamente a los usuarios ya que la mayoriacutea de sus consultas podraacuten ser respondidas inmediatamente mientras las no convencionales tomaraacuten un poco maacutes de tiempo

No todas las posibles consultas estaraacuten resueltas desde este momento por cuanto muchos clientes tienen requerimientos especiacuteficos o particulares que no permiten que todas las preguntas sean montadas de antemano sobretodo en casos como el de catastro en que debido a la gran variedad de informacioacuten y de usuarios y clientes los requerimientos diarios son muy diversos No se trata de desarrollar un SIG cerrado que amarre a la gente a determinadas consultas de lo que se trata es de ganar en eficiencia para satisfacer mejor y maacutes raacutepido a los clientes

Una vez definido el modelo conceptual y el loacutegico se conoce cuales mapas se han de digitalizar y que informacioacuten alfa ndash numeacuterica debe involucrarse

Tanto el modelo conceptual como el loacutegico son independientes de los programas y equipos que se vayan a utilizar y de su correcta concepcioacuten depende el eacutexito del SIG

2 Modelo fiacutesico

Es la implementacioacuten de los anteriores modelos en el programa o software seleccionado y los equipos especiacuteficos en que se vaya a trabajar y por esto se realiza de acuerdo con sus propias especificaciones El modelo fiacutesico determina en que forma se debe almacenar los datos cumpliendo con las restricciones y aprovechando las ventajas del sistema especiacutefico a utilizar

1 Almacenamiento de la Informacioacuten

En esta etapa se administra la informacioacuten geograacutefica y descriptiva contenida en las bases de datos y los elementos en que fiacutesicamente son almacenados

La informacioacuten en un GIS es almacenada en cuatro grandes conjuntos de bases de datos

Bases de datos de imaacutegenes Estas imaacutegenes representan fotograacuteficamente el terreno

Bases de datos complementarios de imaacutegenes Esta base de datos contiene siacutembolos graacuteficos y caracteres alfanumeacutericos georeferenciados al mismo sistema de coordenadas de la imagen real a la que complementan

Bases de datos cartograacuteficos Almacena la informacioacuten de los mapas que representan diferentes clases de informacioacuten de una aacuterea especiacutefica Corresponden a las coberturas o categoriacuteas

Bases de datos de informacioacuten descriptiva Esta base facilita el almacenamiento de datos descriptivos en las formas mas comunes de tal forma que puedan ser utilizados por otros sistemas

1 Manipulacioacuten de la Informacioacuten

La manipulacioacuten de la informacioacuten incluye operaciones de extraccioacuten y edicioacuten Asiacute mismo provee los mecanismos para la comunicacioacuten entre los datos fiacutesicos (extraiacutedos por los moacutedulos de almacenamiento y utilizacioacuten por los moacutedulos de anaacutelisis)

2 Extraccioacuten de la informacioacuten

Las formas de extraer o recuperar informacioacuten de los SIG son muy variadas y pueden llegar a ser muy complejas Las formas baacutesicas para extraer la informacioacuten son

1 Extraccioacuten mediante especificacioacuten geomeacutetrica

Consiste en extraer informacioacuten del SIG mediante la especificacioacuten de un dominio espacial definido por un punto una liacutenea o una aacuterea deseada Por ejemplo seleccionar por medio del apuntador graacutefico un riacuteo en un mapa una tuberiacutea en un plano

2 Extraccioacuten mediante condicioacuten geomeacutetrica

Extraer por medio de un dominio espacial y una condicioacuten geograacutefica entidades graacuteficas Por ejemplo las poblaciones que se encuentren en un radio de 5 Km al rededor de una bocatoma

3 Extraccioacuten mediante especificacioacuten descriptiva

Extraccioacuten de las entidades espaciales que satisfagan una condicioacuten descriptiva determinada Por ejemplo todos los predios que tengan el mismo duentildeo

4 Extraccioacuten mediante condicioacuten descriptiva o loacutegica

Extraccioacuten de entidades espaciales que cumplan la condicioacuten descriptiva y una expresioacuten loacutegica cualquiera relacionada con uno algunos de sus atributos espaciales asociados Por ejemplo todos los predios que pertenezcan al mismo duentildeo con aacutereas superiores a 500 hectaacutereas y periacutemetro superior a 10000 metros

3 Edicioacuten de la Informacioacuten

Permite la modificacioacuten y actualizacioacuten de la informacioacuten Las funciones de edicioacuten son particulares de cada programa SIG Las funciones deben incluir

Mecanismos para la edicioacuten de entidades graacuteficas (cambio de color posicioacuten escala dibujo de nuevas entidades graacuteficas entre otros)

Mecanismos para la edicioacuten de datos descriptivos (modificacioacuten de atributos cambios en la estructura de archivos actualizacioacuten de datos generacioacuten de nuevos datos entre otros)

1 Anaacutelisis y modelamiento de la Informacioacuten

Permite realizar las operaciones analiacuteticas necesarias para producir nueva informacioacuten con base en la existente con el fin de dar solucioacuten a un problema especiacutefico

Las operaciones de anaacutelisis y modelamiento se pueden clasificar en

1 Generalizacioacuten cartograacutefica

Capacidad de generalizar caracteriacutesticas de un mapa o presentacioacuten cartograacutefica con el fin de hacer el modelo final menos complejo

2 Anaacutelisis espaciales

Incluye las funciones que realicen caacutelculos sobre las entidades graacuteficas Va desde operaciones sencillas como longitud de una liacutenea periacutemetros aacutereas y voluacutemenes hasta anaacutelisis de redes de conduccioacuten interseccioacuten de poliacutegonos y anaacutelisis de modelos digitales del terreno

Los diferentes tipos de anaacutelisis que un SIG debe realizar son

Contiguumlidad Encontrar aacutereas en una regioacuten determinada

Coincidencia Anaacutelisis de superposicioacuten de puntos liacuteneas poliacutegonos y aacutereas

Conectividad Anaacutelisis sobre entidades graacuteficas que representen redes de conduccioacuten tales como

Enrutamiento Como se mueve el elemento conducido a lo largo de la red

Radio de accioacuten Alcance del movimiento del elemento dentro de la red

Apareamiento de direcciones Acople de informacioacuten de direcciones a las entidades graacuteficas

Anaacutelisis digital del terreno Anaacutelisis de la informacioacuten de superficie para el modelamiento de fenoacutemenos geograacuteficos continuos Con los modelos digitales de terreno (DTM la representacioacuten de una superficie por medio de coordenadas X Y Z) que son la informacioacuten baacutesica para el anaacutelisis de superficies

Operacioacuten sobre mapas Uso de expresiones loacutegicas y matemaacuteticas para el anaacutelisis y modelamiento de atributos geograacuteficos Estas operaciones son soportadas de acuerdo con el formato de los datos (raster o vectorial)

Geometriacutea de coordenadas Operaciones geomeacutetricas para el manejo de coordenadas terrestres por medio de operadores loacutegicos y aritmeacuteticos Algunas de esas operaciones son proyecciones terrestres de los mapas transformaciones geomeacutetricas (rotacioacuten traslacioacuten cambios de escala) precisioacuten de coordenadas correccioacuten de errores

1 Salida y representacioacuten de la informacioacuten

La salida de informacioacuten de un SIG puede ser de tipo textual o de tipo graacutefico Ambos tipos de informacioacuten pueden ser presentados en forma digital o analoacutegica

La representacioacuten digital se utiliza cuando dicha informacioacuten o en general a otro medio sistematizado El medio analoacutegico es el que se presenta al usuario como respuesta a un interrogante del mismo La informacioacuten textual analoacutegica consiste normalmente en un conjunto de tablas que representan la informacioacuten almacenada en la base de datos o representan el resultado de alguacuten tipo de anaacutelisis efectuado sobre eacutesta La informacioacuten analoacutegica graacutefica consiste en mapas graacuteficos o diagramas Ambos tipos de informacioacuten pueden ser presentados en una pantalla o impresos en el papel

El sistema debe proveer la capacidad de complementar la informacioacuten graacutefica antes de su presentacioacuten definitiva por medio de una simbologiacutea adecuada y manejar la posibilidad de adicionar elementos geomeacutetricos que permitan una calidad y una visualizacioacuten faacuteciles de entender por el usuario

Page 17: SISTEMAS DE INFROAMCION GEOGRAFICA

1 iquestCUALES SON LAS APLICACIONES DE LOS SISTEMAS DE INFORMACIOacuteN GEOGRAacuteFICA

La utilidad principal de un Sistema de Informacioacuten Geograacutefica radica en su capacidad para construir modelos o representaciones del mundo real a partir de las bases de datos digitales y para utilizar esos modelos en la simulacioacuten de los efectos que un proceso de la naturaleza o una accioacuten antroacutepica produce sobre un determinado escenario en una eacutepoca especiacutefica La construccioacuten de modelos constituye un instrumento muy eficaz para analizar las tendencias y determinar los factores que las influyen asiacute como para evaluar las posibles consecuencias de las decisiones de planificacioacuten sobre los recursos existentes en el aacuterea de intereacutes

En el aacutembito municipal pueden desarrollarse aplicaciones que ayuden a resolver un amplio rango de necesidades como por ejemplo

Produccioacuten y actualizacioacuten de la cartografiacutea baacutesica

Administracioacuten de servicios puacuteblicos (acueducto alcantarillado energiacutea teleacutefonos entre otros)

Inventario y avaluacuteo de predios

Atencioacuten de emergencias (incendios terremotos accidentes de traacutensito entre otros

Estratificacioacuten socioeconoacutemica

Regulacioacuten del uso de la tierra

Control ambiental (saneamiento baacutesico ambiental y mejoramiento de las condiciones ambientales educacioacuten ambiental)

Evaluacioacuten de aacutereas de riesgos (prevencioacuten y atencioacuten de desastres)

Localizacioacuten oacuteptima de la infraestructura de equipamiento social (educacioacuten salud deporte y recreacioacuten)

Disentildeo y mantenimiento de la red vial

Formulacioacuten y evaluacioacuten de planes de desarrollo social y econoacutemico

1 CAPTURA DE LA INFORMACIOacuteN

La informacioacuten geograacutefica con la cual se trabaja en los SIG puede encontrarse en dos tipos de presentaciones o formatos Celular o raster y Vectorial

1 Formato RASTER

El formato raster se obtiene cuando se digitaliza un mapa o una fotografiacutea o cuando se obtienen imaacutegenes digitales capturadas por sateacutelites En ambos casos se obtiene un archivo digital de esa informacioacuten

La captura de la informacioacuten en este formato se hace mediante los siguientes medios scanners imaacutegenes de sateacutelite fotografiacutea aeacuterea caacutemaras de video entre otros

2 Formato VECTORIAL

La informacioacuten graacutefica en este tipo de formatos se representa internamente por medio de segmentos orientados de rectas o vectores De este modo un mapa queda reducido a una serie de pares ordenados de coordenadas utilizados para representar puntos liacuteneas y superficies

La captura de la informacioacuten en el formato vectorial se hace por medio de mesas digitalizadoras convertidores de formato raster a formato vectorial sistemas de geoposicionamiento global (GPS) entrada de datos alfanumeacuterica entre otros

2 EL MANEJO DE LA INFORMACION

1 Modelos de disentildeo de un sig

La tecnologiacutea de los SIG en la mayoriacutea de los casos se ha desarrollado sin una profundizacioacuten teoacuterica que sirva de base para su disentildeo e implementacioacuten para sacar el mayor provecho de esta teacutecnica es necesario ahondar en ciertos aspectos teoacutericos y praacutecticos que los especialistas no deben perder de vista partiendo de que no se puede confundir el SIG con digitalizar y teclear datos en el computador

Al iniciar el estudio para disentildear un SIG debe pensarse que se van a manejar objetos que existen en la realidad tienen caracteriacutesticas que los diferencien y guardan ciertas relaciones espaciales que se deben conservar por lo tanto no se puede olvidar en ninguacuten caso que se va a desarrollar en el computador un modelo de objetos y relaciones que se encuentran en el mundo real

Para garantizar que el esquema anterior se pueda obtener se construye una serie de modelos que permitan manipular los objetos tal cual como aparecen en la realidad con esto se convertiraacuten imaacutegenes de fenoacutemenos reales en sentildeales que se manejan en el computador como datos que haraacuten posible analizar los objetos que ellas representan y extraerles informacioacuten

Normalmente se llevan a cabo tres etapas para pasar de la realidad del terreno al nivel de abstraccioacuten que se representa en el computador y se maneja en los SIG y que definen la estructura de los datos de la cual dependeraacuten los procesos y consultas que se efectuaraacuten en la etapa de produccioacuten

REALIDAD

MODELO CONCEPTUAL

MODELO LOGICO

MODELO FISICO

1 Modelo conceptual

Es la conceptualizacioacuten de la realidad por medio de la definicioacuten de objetos de la superficie de la tierra (entidades) con sus relaciones espaciales y caracteriacutesticas (atributos) que se representan en un esquema describiendo esos fenoacutemenos del mundo real Para obtener el modelo conceptual el primer paso es el anaacutelisis de la informacioacuten y los datos que se usan y producen en la empresa que desarrolla el SIG el siguiente paso es la determinacioacuten de las entidades y los atributos con las relaciones que aquellas guardan de acuerdo con el flujo de informacioacuten qn los diferentes procesos que se llevan a cabo en la empresa

Existen diversos meacutetodos para desarrollar tanto el modelo conceptual como los demaacutes modelos por cuanto este es la base para obtenerlos entre ellos tenemos

Entidad asociacioacuten (EA)

Modelo Entidad Relacioacuten (MER)

En los SIG sobre todo si tienen algo de complejidad se debe pensar siempre en el MER que garantiza la organizacioacuten de todas las entidades con sus relaciones en un solo esquema de representacioacuten de las cosas como son en la realidad Con este modelo se obtiene un medio efectivo para mostrar los requerimientos de informacioacuten organizacioacuten y documentacioacuten necesarios para desarrollar el SIG y la clases de datos que se estaraacuten manipulando

1 Modelo loacutegico

Se puede definir como el disentildeo detallado de las bases de datos que contendraacuten la informacioacuten alfa ndash numeacuterica y los niveles de informacioacuten graacutefica que se capturaraacuten con los atributos que describen cada entidad identificadores conectores tipo de dato (numeacuterico o caraacutecter) y su longitud ademaacutes se define la geometriacutea (punto liacutenea o aacuterea) de cada una de ellas

Como se trata de manipular en el sistema los elementos del paisaje se tienen que codificar para poder almacenarlos en el computador y luego manipularlos en forma digital y ademaacutes darles un siacutembolo para su representacioacuten graacutefica en la pantalla o en el papel

Es en esta etapa que se elaboran las estructuras en que se almacenaraacuten todos los datos tomando como base el modelo conceptual desarrollado anteriormente Se trata de hacer una descripcioacuten detallada de las entidades los procesos y anaacutelisis que se llevaraacuten a cabo los productos que se espera obtener y la preparacioacuten de los menuacutes de consulta para los usuarios

En esta parte de disentildeo del SIG se definen los diferentes tipos de anaacutelisis que se estaraacuten llevando a cabo maacutes adelante y las consultas que se vayan a realizar comuacutenmente esto por cuanto de la estructura de las bases de datos (graacuteficas y alfa ndash numeacutericas) dependen los resultados obtenidos al final es por lo anterior que en esta etapa se hace un disentildeo detallado de lo que contendraacute el SIG y de la presentacioacuten que tendraacuten los productos normalmente definiendo los tipos de mapas con sus leyendas contenido temaacutetico y demaacutes reportes o tablas que se espera satisfagan los principales requerimientos de los usuarios y clientes con estos se agilizaraacuten los procesos que envuelvan directamente a los usuarios ya que la mayoriacutea de sus consultas podraacuten ser respondidas inmediatamente mientras las no convencionales tomaraacuten un poco maacutes de tiempo

No todas las posibles consultas estaraacuten resueltas desde este momento por cuanto muchos clientes tienen requerimientos especiacuteficos o particulares que no permiten que todas las preguntas sean montadas de antemano sobretodo en casos como el de catastro en que debido a la gran variedad de informacioacuten y de usuarios y clientes los requerimientos diarios son muy diversos No se trata de desarrollar un SIG cerrado que amarre a la gente a determinadas consultas de lo que se trata es de ganar en eficiencia para satisfacer mejor y maacutes raacutepido a los clientes

Una vez definido el modelo conceptual y el loacutegico se conoce cuales mapas se han de digitalizar y que informacioacuten alfa ndash numeacuterica debe involucrarse

Tanto el modelo conceptual como el loacutegico son independientes de los programas y equipos que se vayan a utilizar y de su correcta concepcioacuten depende el eacutexito del SIG

2 Modelo fiacutesico

Es la implementacioacuten de los anteriores modelos en el programa o software seleccionado y los equipos especiacuteficos en que se vaya a trabajar y por esto se realiza de acuerdo con sus propias especificaciones El modelo fiacutesico determina en que forma se debe almacenar los datos cumpliendo con las restricciones y aprovechando las ventajas del sistema especiacutefico a utilizar

1 Almacenamiento de la Informacioacuten

En esta etapa se administra la informacioacuten geograacutefica y descriptiva contenida en las bases de datos y los elementos en que fiacutesicamente son almacenados

La informacioacuten en un GIS es almacenada en cuatro grandes conjuntos de bases de datos

Bases de datos de imaacutegenes Estas imaacutegenes representan fotograacuteficamente el terreno

Bases de datos complementarios de imaacutegenes Esta base de datos contiene siacutembolos graacuteficos y caracteres alfanumeacutericos georeferenciados al mismo sistema de coordenadas de la imagen real a la que complementan

Bases de datos cartograacuteficos Almacena la informacioacuten de los mapas que representan diferentes clases de informacioacuten de una aacuterea especiacutefica Corresponden a las coberturas o categoriacuteas

Bases de datos de informacioacuten descriptiva Esta base facilita el almacenamiento de datos descriptivos en las formas mas comunes de tal forma que puedan ser utilizados por otros sistemas

1 Manipulacioacuten de la Informacioacuten

La manipulacioacuten de la informacioacuten incluye operaciones de extraccioacuten y edicioacuten Asiacute mismo provee los mecanismos para la comunicacioacuten entre los datos fiacutesicos (extraiacutedos por los moacutedulos de almacenamiento y utilizacioacuten por los moacutedulos de anaacutelisis)

2 Extraccioacuten de la informacioacuten

Las formas de extraer o recuperar informacioacuten de los SIG son muy variadas y pueden llegar a ser muy complejas Las formas baacutesicas para extraer la informacioacuten son

1 Extraccioacuten mediante especificacioacuten geomeacutetrica

Consiste en extraer informacioacuten del SIG mediante la especificacioacuten de un dominio espacial definido por un punto una liacutenea o una aacuterea deseada Por ejemplo seleccionar por medio del apuntador graacutefico un riacuteo en un mapa una tuberiacutea en un plano

2 Extraccioacuten mediante condicioacuten geomeacutetrica

Extraer por medio de un dominio espacial y una condicioacuten geograacutefica entidades graacuteficas Por ejemplo las poblaciones que se encuentren en un radio de 5 Km al rededor de una bocatoma

3 Extraccioacuten mediante especificacioacuten descriptiva

Extraccioacuten de las entidades espaciales que satisfagan una condicioacuten descriptiva determinada Por ejemplo todos los predios que tengan el mismo duentildeo

4 Extraccioacuten mediante condicioacuten descriptiva o loacutegica

Extraccioacuten de entidades espaciales que cumplan la condicioacuten descriptiva y una expresioacuten loacutegica cualquiera relacionada con uno algunos de sus atributos espaciales asociados Por ejemplo todos los predios que pertenezcan al mismo duentildeo con aacutereas superiores a 500 hectaacutereas y periacutemetro superior a 10000 metros

3 Edicioacuten de la Informacioacuten

Permite la modificacioacuten y actualizacioacuten de la informacioacuten Las funciones de edicioacuten son particulares de cada programa SIG Las funciones deben incluir

Mecanismos para la edicioacuten de entidades graacuteficas (cambio de color posicioacuten escala dibujo de nuevas entidades graacuteficas entre otros)

Mecanismos para la edicioacuten de datos descriptivos (modificacioacuten de atributos cambios en la estructura de archivos actualizacioacuten de datos generacioacuten de nuevos datos entre otros)

1 Anaacutelisis y modelamiento de la Informacioacuten

Permite realizar las operaciones analiacuteticas necesarias para producir nueva informacioacuten con base en la existente con el fin de dar solucioacuten a un problema especiacutefico

Las operaciones de anaacutelisis y modelamiento se pueden clasificar en

1 Generalizacioacuten cartograacutefica

Capacidad de generalizar caracteriacutesticas de un mapa o presentacioacuten cartograacutefica con el fin de hacer el modelo final menos complejo

2 Anaacutelisis espaciales

Incluye las funciones que realicen caacutelculos sobre las entidades graacuteficas Va desde operaciones sencillas como longitud de una liacutenea periacutemetros aacutereas y voluacutemenes hasta anaacutelisis de redes de conduccioacuten interseccioacuten de poliacutegonos y anaacutelisis de modelos digitales del terreno

Los diferentes tipos de anaacutelisis que un SIG debe realizar son

Contiguumlidad Encontrar aacutereas en una regioacuten determinada

Coincidencia Anaacutelisis de superposicioacuten de puntos liacuteneas poliacutegonos y aacutereas

Conectividad Anaacutelisis sobre entidades graacuteficas que representen redes de conduccioacuten tales como

Enrutamiento Como se mueve el elemento conducido a lo largo de la red

Radio de accioacuten Alcance del movimiento del elemento dentro de la red

Apareamiento de direcciones Acople de informacioacuten de direcciones a las entidades graacuteficas

Anaacutelisis digital del terreno Anaacutelisis de la informacioacuten de superficie para el modelamiento de fenoacutemenos geograacuteficos continuos Con los modelos digitales de terreno (DTM la representacioacuten de una superficie por medio de coordenadas X Y Z) que son la informacioacuten baacutesica para el anaacutelisis de superficies

Operacioacuten sobre mapas Uso de expresiones loacutegicas y matemaacuteticas para el anaacutelisis y modelamiento de atributos geograacuteficos Estas operaciones son soportadas de acuerdo con el formato de los datos (raster o vectorial)

Geometriacutea de coordenadas Operaciones geomeacutetricas para el manejo de coordenadas terrestres por medio de operadores loacutegicos y aritmeacuteticos Algunas de esas operaciones son proyecciones terrestres de los mapas transformaciones geomeacutetricas (rotacioacuten traslacioacuten cambios de escala) precisioacuten de coordenadas correccioacuten de errores

1 Salida y representacioacuten de la informacioacuten

La salida de informacioacuten de un SIG puede ser de tipo textual o de tipo graacutefico Ambos tipos de informacioacuten pueden ser presentados en forma digital o analoacutegica

La representacioacuten digital se utiliza cuando dicha informacioacuten o en general a otro medio sistematizado El medio analoacutegico es el que se presenta al usuario como respuesta a un interrogante del mismo La informacioacuten textual analoacutegica consiste normalmente en un conjunto de tablas que representan la informacioacuten almacenada en la base de datos o representan el resultado de alguacuten tipo de anaacutelisis efectuado sobre eacutesta La informacioacuten analoacutegica graacutefica consiste en mapas graacuteficos o diagramas Ambos tipos de informacioacuten pueden ser presentados en una pantalla o impresos en el papel

El sistema debe proveer la capacidad de complementar la informacioacuten graacutefica antes de su presentacioacuten definitiva por medio de una simbologiacutea adecuada y manejar la posibilidad de adicionar elementos geomeacutetricos que permitan una calidad y una visualizacioacuten faacuteciles de entender por el usuario

Page 18: SISTEMAS DE INFROAMCION GEOGRAFICA

1 Formato RASTER

El formato raster se obtiene cuando se digitaliza un mapa o una fotografiacutea o cuando se obtienen imaacutegenes digitales capturadas por sateacutelites En ambos casos se obtiene un archivo digital de esa informacioacuten

La captura de la informacioacuten en este formato se hace mediante los siguientes medios scanners imaacutegenes de sateacutelite fotografiacutea aeacuterea caacutemaras de video entre otros

2 Formato VECTORIAL

La informacioacuten graacutefica en este tipo de formatos se representa internamente por medio de segmentos orientados de rectas o vectores De este modo un mapa queda reducido a una serie de pares ordenados de coordenadas utilizados para representar puntos liacuteneas y superficies

La captura de la informacioacuten en el formato vectorial se hace por medio de mesas digitalizadoras convertidores de formato raster a formato vectorial sistemas de geoposicionamiento global (GPS) entrada de datos alfanumeacuterica entre otros

2 EL MANEJO DE LA INFORMACION

1 Modelos de disentildeo de un sig

La tecnologiacutea de los SIG en la mayoriacutea de los casos se ha desarrollado sin una profundizacioacuten teoacuterica que sirva de base para su disentildeo e implementacioacuten para sacar el mayor provecho de esta teacutecnica es necesario ahondar en ciertos aspectos teoacutericos y praacutecticos que los especialistas no deben perder de vista partiendo de que no se puede confundir el SIG con digitalizar y teclear datos en el computador

Al iniciar el estudio para disentildear un SIG debe pensarse que se van a manejar objetos que existen en la realidad tienen caracteriacutesticas que los diferencien y guardan ciertas relaciones espaciales que se deben conservar por lo tanto no se puede olvidar en ninguacuten caso que se va a desarrollar en el computador un modelo de objetos y relaciones que se encuentran en el mundo real

Para garantizar que el esquema anterior se pueda obtener se construye una serie de modelos que permitan manipular los objetos tal cual como aparecen en la realidad con esto se convertiraacuten imaacutegenes de fenoacutemenos reales en sentildeales que se manejan en el computador como datos que haraacuten posible analizar los objetos que ellas representan y extraerles informacioacuten

Normalmente se llevan a cabo tres etapas para pasar de la realidad del terreno al nivel de abstraccioacuten que se representa en el computador y se maneja en los SIG y que definen la estructura de los datos de la cual dependeraacuten los procesos y consultas que se efectuaraacuten en la etapa de produccioacuten

REALIDAD

MODELO CONCEPTUAL

MODELO LOGICO

MODELO FISICO

1 Modelo conceptual

Es la conceptualizacioacuten de la realidad por medio de la definicioacuten de objetos de la superficie de la tierra (entidades) con sus relaciones espaciales y caracteriacutesticas (atributos) que se representan en un esquema describiendo esos fenoacutemenos del mundo real Para obtener el modelo conceptual el primer paso es el anaacutelisis de la informacioacuten y los datos que se usan y producen en la empresa que desarrolla el SIG el siguiente paso es la determinacioacuten de las entidades y los atributos con las relaciones que aquellas guardan de acuerdo con el flujo de informacioacuten qn los diferentes procesos que se llevan a cabo en la empresa

Existen diversos meacutetodos para desarrollar tanto el modelo conceptual como los demaacutes modelos por cuanto este es la base para obtenerlos entre ellos tenemos

Entidad asociacioacuten (EA)

Modelo Entidad Relacioacuten (MER)

En los SIG sobre todo si tienen algo de complejidad se debe pensar siempre en el MER que garantiza la organizacioacuten de todas las entidades con sus relaciones en un solo esquema de representacioacuten de las cosas como son en la realidad Con este modelo se obtiene un medio efectivo para mostrar los requerimientos de informacioacuten organizacioacuten y documentacioacuten necesarios para desarrollar el SIG y la clases de datos que se estaraacuten manipulando

1 Modelo loacutegico

Se puede definir como el disentildeo detallado de las bases de datos que contendraacuten la informacioacuten alfa ndash numeacuterica y los niveles de informacioacuten graacutefica que se capturaraacuten con los atributos que describen cada entidad identificadores conectores tipo de dato (numeacuterico o caraacutecter) y su longitud ademaacutes se define la geometriacutea (punto liacutenea o aacuterea) de cada una de ellas

Como se trata de manipular en el sistema los elementos del paisaje se tienen que codificar para poder almacenarlos en el computador y luego manipularlos en forma digital y ademaacutes darles un siacutembolo para su representacioacuten graacutefica en la pantalla o en el papel

Es en esta etapa que se elaboran las estructuras en que se almacenaraacuten todos los datos tomando como base el modelo conceptual desarrollado anteriormente Se trata de hacer una descripcioacuten detallada de las entidades los procesos y anaacutelisis que se llevaraacuten a cabo los productos que se espera obtener y la preparacioacuten de los menuacutes de consulta para los usuarios

En esta parte de disentildeo del SIG se definen los diferentes tipos de anaacutelisis que se estaraacuten llevando a cabo maacutes adelante y las consultas que se vayan a realizar comuacutenmente esto por cuanto de la estructura de las bases de datos (graacuteficas y alfa ndash numeacutericas) dependen los resultados obtenidos al final es por lo anterior que en esta etapa se hace un disentildeo detallado de lo que contendraacute el SIG y de la presentacioacuten que tendraacuten los productos normalmente definiendo los tipos de mapas con sus leyendas contenido temaacutetico y demaacutes reportes o tablas que se espera satisfagan los principales requerimientos de los usuarios y clientes con estos se agilizaraacuten los procesos que envuelvan directamente a los usuarios ya que la mayoriacutea de sus consultas podraacuten ser respondidas inmediatamente mientras las no convencionales tomaraacuten un poco maacutes de tiempo

No todas las posibles consultas estaraacuten resueltas desde este momento por cuanto muchos clientes tienen requerimientos especiacuteficos o particulares que no permiten que todas las preguntas sean montadas de antemano sobretodo en casos como el de catastro en que debido a la gran variedad de informacioacuten y de usuarios y clientes los requerimientos diarios son muy diversos No se trata de desarrollar un SIG cerrado que amarre a la gente a determinadas consultas de lo que se trata es de ganar en eficiencia para satisfacer mejor y maacutes raacutepido a los clientes

Una vez definido el modelo conceptual y el loacutegico se conoce cuales mapas se han de digitalizar y que informacioacuten alfa ndash numeacuterica debe involucrarse

Tanto el modelo conceptual como el loacutegico son independientes de los programas y equipos que se vayan a utilizar y de su correcta concepcioacuten depende el eacutexito del SIG

2 Modelo fiacutesico

Es la implementacioacuten de los anteriores modelos en el programa o software seleccionado y los equipos especiacuteficos en que se vaya a trabajar y por esto se realiza de acuerdo con sus propias especificaciones El modelo fiacutesico determina en que forma se debe almacenar los datos cumpliendo con las restricciones y aprovechando las ventajas del sistema especiacutefico a utilizar

1 Almacenamiento de la Informacioacuten

En esta etapa se administra la informacioacuten geograacutefica y descriptiva contenida en las bases de datos y los elementos en que fiacutesicamente son almacenados

La informacioacuten en un GIS es almacenada en cuatro grandes conjuntos de bases de datos

Bases de datos de imaacutegenes Estas imaacutegenes representan fotograacuteficamente el terreno

Bases de datos complementarios de imaacutegenes Esta base de datos contiene siacutembolos graacuteficos y caracteres alfanumeacutericos georeferenciados al mismo sistema de coordenadas de la imagen real a la que complementan

Bases de datos cartograacuteficos Almacena la informacioacuten de los mapas que representan diferentes clases de informacioacuten de una aacuterea especiacutefica Corresponden a las coberturas o categoriacuteas

Bases de datos de informacioacuten descriptiva Esta base facilita el almacenamiento de datos descriptivos en las formas mas comunes de tal forma que puedan ser utilizados por otros sistemas

1 Manipulacioacuten de la Informacioacuten

La manipulacioacuten de la informacioacuten incluye operaciones de extraccioacuten y edicioacuten Asiacute mismo provee los mecanismos para la comunicacioacuten entre los datos fiacutesicos (extraiacutedos por los moacutedulos de almacenamiento y utilizacioacuten por los moacutedulos de anaacutelisis)

2 Extraccioacuten de la informacioacuten

Las formas de extraer o recuperar informacioacuten de los SIG son muy variadas y pueden llegar a ser muy complejas Las formas baacutesicas para extraer la informacioacuten son

1 Extraccioacuten mediante especificacioacuten geomeacutetrica

Consiste en extraer informacioacuten del SIG mediante la especificacioacuten de un dominio espacial definido por un punto una liacutenea o una aacuterea deseada Por ejemplo seleccionar por medio del apuntador graacutefico un riacuteo en un mapa una tuberiacutea en un plano

2 Extraccioacuten mediante condicioacuten geomeacutetrica

Extraer por medio de un dominio espacial y una condicioacuten geograacutefica entidades graacuteficas Por ejemplo las poblaciones que se encuentren en un radio de 5 Km al rededor de una bocatoma

3 Extraccioacuten mediante especificacioacuten descriptiva

Extraccioacuten de las entidades espaciales que satisfagan una condicioacuten descriptiva determinada Por ejemplo todos los predios que tengan el mismo duentildeo

4 Extraccioacuten mediante condicioacuten descriptiva o loacutegica

Extraccioacuten de entidades espaciales que cumplan la condicioacuten descriptiva y una expresioacuten loacutegica cualquiera relacionada con uno algunos de sus atributos espaciales asociados Por ejemplo todos los predios que pertenezcan al mismo duentildeo con aacutereas superiores a 500 hectaacutereas y periacutemetro superior a 10000 metros

3 Edicioacuten de la Informacioacuten

Permite la modificacioacuten y actualizacioacuten de la informacioacuten Las funciones de edicioacuten son particulares de cada programa SIG Las funciones deben incluir

Mecanismos para la edicioacuten de entidades graacuteficas (cambio de color posicioacuten escala dibujo de nuevas entidades graacuteficas entre otros)

Mecanismos para la edicioacuten de datos descriptivos (modificacioacuten de atributos cambios en la estructura de archivos actualizacioacuten de datos generacioacuten de nuevos datos entre otros)

1 Anaacutelisis y modelamiento de la Informacioacuten

Permite realizar las operaciones analiacuteticas necesarias para producir nueva informacioacuten con base en la existente con el fin de dar solucioacuten a un problema especiacutefico

Las operaciones de anaacutelisis y modelamiento se pueden clasificar en

1 Generalizacioacuten cartograacutefica

Capacidad de generalizar caracteriacutesticas de un mapa o presentacioacuten cartograacutefica con el fin de hacer el modelo final menos complejo

2 Anaacutelisis espaciales

Incluye las funciones que realicen caacutelculos sobre las entidades graacuteficas Va desde operaciones sencillas como longitud de una liacutenea periacutemetros aacutereas y voluacutemenes hasta anaacutelisis de redes de conduccioacuten interseccioacuten de poliacutegonos y anaacutelisis de modelos digitales del terreno

Los diferentes tipos de anaacutelisis que un SIG debe realizar son

Contiguumlidad Encontrar aacutereas en una regioacuten determinada

Coincidencia Anaacutelisis de superposicioacuten de puntos liacuteneas poliacutegonos y aacutereas

Conectividad Anaacutelisis sobre entidades graacuteficas que representen redes de conduccioacuten tales como

Enrutamiento Como se mueve el elemento conducido a lo largo de la red

Radio de accioacuten Alcance del movimiento del elemento dentro de la red

Apareamiento de direcciones Acople de informacioacuten de direcciones a las entidades graacuteficas

Anaacutelisis digital del terreno Anaacutelisis de la informacioacuten de superficie para el modelamiento de fenoacutemenos geograacuteficos continuos Con los modelos digitales de terreno (DTM la representacioacuten de una superficie por medio de coordenadas X Y Z) que son la informacioacuten baacutesica para el anaacutelisis de superficies

Operacioacuten sobre mapas Uso de expresiones loacutegicas y matemaacuteticas para el anaacutelisis y modelamiento de atributos geograacuteficos Estas operaciones son soportadas de acuerdo con el formato de los datos (raster o vectorial)

Geometriacutea de coordenadas Operaciones geomeacutetricas para el manejo de coordenadas terrestres por medio de operadores loacutegicos y aritmeacuteticos Algunas de esas operaciones son proyecciones terrestres de los mapas transformaciones geomeacutetricas (rotacioacuten traslacioacuten cambios de escala) precisioacuten de coordenadas correccioacuten de errores

1 Salida y representacioacuten de la informacioacuten

La salida de informacioacuten de un SIG puede ser de tipo textual o de tipo graacutefico Ambos tipos de informacioacuten pueden ser presentados en forma digital o analoacutegica

La representacioacuten digital se utiliza cuando dicha informacioacuten o en general a otro medio sistematizado El medio analoacutegico es el que se presenta al usuario como respuesta a un interrogante del mismo La informacioacuten textual analoacutegica consiste normalmente en un conjunto de tablas que representan la informacioacuten almacenada en la base de datos o representan el resultado de alguacuten tipo de anaacutelisis efectuado sobre eacutesta La informacioacuten analoacutegica graacutefica consiste en mapas graacuteficos o diagramas Ambos tipos de informacioacuten pueden ser presentados en una pantalla o impresos en el papel

El sistema debe proveer la capacidad de complementar la informacioacuten graacutefica antes de su presentacioacuten definitiva por medio de una simbologiacutea adecuada y manejar la posibilidad de adicionar elementos geomeacutetricos que permitan una calidad y una visualizacioacuten faacuteciles de entender por el usuario

Page 19: SISTEMAS DE INFROAMCION GEOGRAFICA

Al iniciar el estudio para disentildear un SIG debe pensarse que se van a manejar objetos que existen en la realidad tienen caracteriacutesticas que los diferencien y guardan ciertas relaciones espaciales que se deben conservar por lo tanto no se puede olvidar en ninguacuten caso que se va a desarrollar en el computador un modelo de objetos y relaciones que se encuentran en el mundo real

Para garantizar que el esquema anterior se pueda obtener se construye una serie de modelos que permitan manipular los objetos tal cual como aparecen en la realidad con esto se convertiraacuten imaacutegenes de fenoacutemenos reales en sentildeales que se manejan en el computador como datos que haraacuten posible analizar los objetos que ellas representan y extraerles informacioacuten

Normalmente se llevan a cabo tres etapas para pasar de la realidad del terreno al nivel de abstraccioacuten que se representa en el computador y se maneja en los SIG y que definen la estructura de los datos de la cual dependeraacuten los procesos y consultas que se efectuaraacuten en la etapa de produccioacuten

REALIDAD

MODELO CONCEPTUAL

MODELO LOGICO

MODELO FISICO

1 Modelo conceptual

Es la conceptualizacioacuten de la realidad por medio de la definicioacuten de objetos de la superficie de la tierra (entidades) con sus relaciones espaciales y caracteriacutesticas (atributos) que se representan en un esquema describiendo esos fenoacutemenos del mundo real Para obtener el modelo conceptual el primer paso es el anaacutelisis de la informacioacuten y los datos que se usan y producen en la empresa que desarrolla el SIG el siguiente paso es la determinacioacuten de las entidades y los atributos con las relaciones que aquellas guardan de acuerdo con el flujo de informacioacuten qn los diferentes procesos que se llevan a cabo en la empresa

Existen diversos meacutetodos para desarrollar tanto el modelo conceptual como los demaacutes modelos por cuanto este es la base para obtenerlos entre ellos tenemos

Entidad asociacioacuten (EA)

Modelo Entidad Relacioacuten (MER)

En los SIG sobre todo si tienen algo de complejidad se debe pensar siempre en el MER que garantiza la organizacioacuten de todas las entidades con sus relaciones en un solo esquema de representacioacuten de las cosas como son en la realidad Con este modelo se obtiene un medio efectivo para mostrar los requerimientos de informacioacuten organizacioacuten y documentacioacuten necesarios para desarrollar el SIG y la clases de datos que se estaraacuten manipulando

1 Modelo loacutegico

Se puede definir como el disentildeo detallado de las bases de datos que contendraacuten la informacioacuten alfa ndash numeacuterica y los niveles de informacioacuten graacutefica que se capturaraacuten con los atributos que describen cada entidad identificadores conectores tipo de dato (numeacuterico o caraacutecter) y su longitud ademaacutes se define la geometriacutea (punto liacutenea o aacuterea) de cada una de ellas

Como se trata de manipular en el sistema los elementos del paisaje se tienen que codificar para poder almacenarlos en el computador y luego manipularlos en forma digital y ademaacutes darles un siacutembolo para su representacioacuten graacutefica en la pantalla o en el papel

Es en esta etapa que se elaboran las estructuras en que se almacenaraacuten todos los datos tomando como base el modelo conceptual desarrollado anteriormente Se trata de hacer una descripcioacuten detallada de las entidades los procesos y anaacutelisis que se llevaraacuten a cabo los productos que se espera obtener y la preparacioacuten de los menuacutes de consulta para los usuarios

En esta parte de disentildeo del SIG se definen los diferentes tipos de anaacutelisis que se estaraacuten llevando a cabo maacutes adelante y las consultas que se vayan a realizar comuacutenmente esto por cuanto de la estructura de las bases de datos (graacuteficas y alfa ndash numeacutericas) dependen los resultados obtenidos al final es por lo anterior que en esta etapa se hace un disentildeo detallado de lo que contendraacute el SIG y de la presentacioacuten que tendraacuten los productos normalmente definiendo los tipos de mapas con sus leyendas contenido temaacutetico y demaacutes reportes o tablas que se espera satisfagan los principales requerimientos de los usuarios y clientes con estos se agilizaraacuten los procesos que envuelvan directamente a los usuarios ya que la mayoriacutea de sus consultas podraacuten ser respondidas inmediatamente mientras las no convencionales tomaraacuten un poco maacutes de tiempo

No todas las posibles consultas estaraacuten resueltas desde este momento por cuanto muchos clientes tienen requerimientos especiacuteficos o particulares que no permiten que todas las preguntas sean montadas de antemano sobretodo en casos como el de catastro en que debido a la gran variedad de informacioacuten y de usuarios y clientes los requerimientos diarios son muy diversos No se trata de desarrollar un SIG cerrado que amarre a la gente a determinadas consultas de lo que se trata es de ganar en eficiencia para satisfacer mejor y maacutes raacutepido a los clientes

Una vez definido el modelo conceptual y el loacutegico se conoce cuales mapas se han de digitalizar y que informacioacuten alfa ndash numeacuterica debe involucrarse

Tanto el modelo conceptual como el loacutegico son independientes de los programas y equipos que se vayan a utilizar y de su correcta concepcioacuten depende el eacutexito del SIG

2 Modelo fiacutesico

Es la implementacioacuten de los anteriores modelos en el programa o software seleccionado y los equipos especiacuteficos en que se vaya a trabajar y por esto se realiza de acuerdo con sus propias especificaciones El modelo fiacutesico determina en que forma se debe almacenar los datos cumpliendo con las restricciones y aprovechando las ventajas del sistema especiacutefico a utilizar

1 Almacenamiento de la Informacioacuten

En esta etapa se administra la informacioacuten geograacutefica y descriptiva contenida en las bases de datos y los elementos en que fiacutesicamente son almacenados

La informacioacuten en un GIS es almacenada en cuatro grandes conjuntos de bases de datos

Bases de datos de imaacutegenes Estas imaacutegenes representan fotograacuteficamente el terreno

Bases de datos complementarios de imaacutegenes Esta base de datos contiene siacutembolos graacuteficos y caracteres alfanumeacutericos georeferenciados al mismo sistema de coordenadas de la imagen real a la que complementan

Bases de datos cartograacuteficos Almacena la informacioacuten de los mapas que representan diferentes clases de informacioacuten de una aacuterea especiacutefica Corresponden a las coberturas o categoriacuteas

Bases de datos de informacioacuten descriptiva Esta base facilita el almacenamiento de datos descriptivos en las formas mas comunes de tal forma que puedan ser utilizados por otros sistemas

1 Manipulacioacuten de la Informacioacuten

La manipulacioacuten de la informacioacuten incluye operaciones de extraccioacuten y edicioacuten Asiacute mismo provee los mecanismos para la comunicacioacuten entre los datos fiacutesicos (extraiacutedos por los moacutedulos de almacenamiento y utilizacioacuten por los moacutedulos de anaacutelisis)

2 Extraccioacuten de la informacioacuten

Las formas de extraer o recuperar informacioacuten de los SIG son muy variadas y pueden llegar a ser muy complejas Las formas baacutesicas para extraer la informacioacuten son

1 Extraccioacuten mediante especificacioacuten geomeacutetrica

Consiste en extraer informacioacuten del SIG mediante la especificacioacuten de un dominio espacial definido por un punto una liacutenea o una aacuterea deseada Por ejemplo seleccionar por medio del apuntador graacutefico un riacuteo en un mapa una tuberiacutea en un plano

2 Extraccioacuten mediante condicioacuten geomeacutetrica

Extraer por medio de un dominio espacial y una condicioacuten geograacutefica entidades graacuteficas Por ejemplo las poblaciones que se encuentren en un radio de 5 Km al rededor de una bocatoma

3 Extraccioacuten mediante especificacioacuten descriptiva

Extraccioacuten de las entidades espaciales que satisfagan una condicioacuten descriptiva determinada Por ejemplo todos los predios que tengan el mismo duentildeo

4 Extraccioacuten mediante condicioacuten descriptiva o loacutegica

Extraccioacuten de entidades espaciales que cumplan la condicioacuten descriptiva y una expresioacuten loacutegica cualquiera relacionada con uno algunos de sus atributos espaciales asociados Por ejemplo todos los predios que pertenezcan al mismo duentildeo con aacutereas superiores a 500 hectaacutereas y periacutemetro superior a 10000 metros

3 Edicioacuten de la Informacioacuten

Permite la modificacioacuten y actualizacioacuten de la informacioacuten Las funciones de edicioacuten son particulares de cada programa SIG Las funciones deben incluir

Mecanismos para la edicioacuten de entidades graacuteficas (cambio de color posicioacuten escala dibujo de nuevas entidades graacuteficas entre otros)

Mecanismos para la edicioacuten de datos descriptivos (modificacioacuten de atributos cambios en la estructura de archivos actualizacioacuten de datos generacioacuten de nuevos datos entre otros)

1 Anaacutelisis y modelamiento de la Informacioacuten

Permite realizar las operaciones analiacuteticas necesarias para producir nueva informacioacuten con base en la existente con el fin de dar solucioacuten a un problema especiacutefico

Las operaciones de anaacutelisis y modelamiento se pueden clasificar en

1 Generalizacioacuten cartograacutefica

Capacidad de generalizar caracteriacutesticas de un mapa o presentacioacuten cartograacutefica con el fin de hacer el modelo final menos complejo

2 Anaacutelisis espaciales

Incluye las funciones que realicen caacutelculos sobre las entidades graacuteficas Va desde operaciones sencillas como longitud de una liacutenea periacutemetros aacutereas y voluacutemenes hasta anaacutelisis de redes de conduccioacuten interseccioacuten de poliacutegonos y anaacutelisis de modelos digitales del terreno

Los diferentes tipos de anaacutelisis que un SIG debe realizar son

Contiguumlidad Encontrar aacutereas en una regioacuten determinada

Coincidencia Anaacutelisis de superposicioacuten de puntos liacuteneas poliacutegonos y aacutereas

Conectividad Anaacutelisis sobre entidades graacuteficas que representen redes de conduccioacuten tales como

Enrutamiento Como se mueve el elemento conducido a lo largo de la red

Radio de accioacuten Alcance del movimiento del elemento dentro de la red

Apareamiento de direcciones Acople de informacioacuten de direcciones a las entidades graacuteficas

Anaacutelisis digital del terreno Anaacutelisis de la informacioacuten de superficie para el modelamiento de fenoacutemenos geograacuteficos continuos Con los modelos digitales de terreno (DTM la representacioacuten de una superficie por medio de coordenadas X Y Z) que son la informacioacuten baacutesica para el anaacutelisis de superficies

Operacioacuten sobre mapas Uso de expresiones loacutegicas y matemaacuteticas para el anaacutelisis y modelamiento de atributos geograacuteficos Estas operaciones son soportadas de acuerdo con el formato de los datos (raster o vectorial)

Geometriacutea de coordenadas Operaciones geomeacutetricas para el manejo de coordenadas terrestres por medio de operadores loacutegicos y aritmeacuteticos Algunas de esas operaciones son proyecciones terrestres de los mapas transformaciones geomeacutetricas (rotacioacuten traslacioacuten cambios de escala) precisioacuten de coordenadas correccioacuten de errores

1 Salida y representacioacuten de la informacioacuten

La salida de informacioacuten de un SIG puede ser de tipo textual o de tipo graacutefico Ambos tipos de informacioacuten pueden ser presentados en forma digital o analoacutegica

La representacioacuten digital se utiliza cuando dicha informacioacuten o en general a otro medio sistematizado El medio analoacutegico es el que se presenta al usuario como respuesta a un interrogante del mismo La informacioacuten textual analoacutegica consiste normalmente en un conjunto de tablas que representan la informacioacuten almacenada en la base de datos o representan el resultado de alguacuten tipo de anaacutelisis efectuado sobre eacutesta La informacioacuten analoacutegica graacutefica consiste en mapas graacuteficos o diagramas Ambos tipos de informacioacuten pueden ser presentados en una pantalla o impresos en el papel

El sistema debe proveer la capacidad de complementar la informacioacuten graacutefica antes de su presentacioacuten definitiva por medio de una simbologiacutea adecuada y manejar la posibilidad de adicionar elementos geomeacutetricos que permitan una calidad y una visualizacioacuten faacuteciles de entender por el usuario

Page 20: SISTEMAS DE INFROAMCION GEOGRAFICA

Es la conceptualizacioacuten de la realidad por medio de la definicioacuten de objetos de la superficie de la tierra (entidades) con sus relaciones espaciales y caracteriacutesticas (atributos) que se representan en un esquema describiendo esos fenoacutemenos del mundo real Para obtener el modelo conceptual el primer paso es el anaacutelisis de la informacioacuten y los datos que se usan y producen en la empresa que desarrolla el SIG el siguiente paso es la determinacioacuten de las entidades y los atributos con las relaciones que aquellas guardan de acuerdo con el flujo de informacioacuten qn los diferentes procesos que se llevan a cabo en la empresa

Existen diversos meacutetodos para desarrollar tanto el modelo conceptual como los demaacutes modelos por cuanto este es la base para obtenerlos entre ellos tenemos

Entidad asociacioacuten (EA)

Modelo Entidad Relacioacuten (MER)

En los SIG sobre todo si tienen algo de complejidad se debe pensar siempre en el MER que garantiza la organizacioacuten de todas las entidades con sus relaciones en un solo esquema de representacioacuten de las cosas como son en la realidad Con este modelo se obtiene un medio efectivo para mostrar los requerimientos de informacioacuten organizacioacuten y documentacioacuten necesarios para desarrollar el SIG y la clases de datos que se estaraacuten manipulando

1 Modelo loacutegico

Se puede definir como el disentildeo detallado de las bases de datos que contendraacuten la informacioacuten alfa ndash numeacuterica y los niveles de informacioacuten graacutefica que se capturaraacuten con los atributos que describen cada entidad identificadores conectores tipo de dato (numeacuterico o caraacutecter) y su longitud ademaacutes se define la geometriacutea (punto liacutenea o aacuterea) de cada una de ellas

Como se trata de manipular en el sistema los elementos del paisaje se tienen que codificar para poder almacenarlos en el computador y luego manipularlos en forma digital y ademaacutes darles un siacutembolo para su representacioacuten graacutefica en la pantalla o en el papel

Es en esta etapa que se elaboran las estructuras en que se almacenaraacuten todos los datos tomando como base el modelo conceptual desarrollado anteriormente Se trata de hacer una descripcioacuten detallada de las entidades los procesos y anaacutelisis que se llevaraacuten a cabo los productos que se espera obtener y la preparacioacuten de los menuacutes de consulta para los usuarios

En esta parte de disentildeo del SIG se definen los diferentes tipos de anaacutelisis que se estaraacuten llevando a cabo maacutes adelante y las consultas que se vayan a realizar comuacutenmente esto por cuanto de la estructura de las bases de datos (graacuteficas y alfa ndash numeacutericas) dependen los resultados obtenidos al final es por lo anterior que en esta etapa se hace un disentildeo detallado de lo que contendraacute el SIG y de la presentacioacuten que tendraacuten los productos normalmente definiendo los tipos de mapas con sus leyendas contenido temaacutetico y demaacutes reportes o tablas que se espera satisfagan los principales requerimientos de los usuarios y clientes con estos se agilizaraacuten los procesos que envuelvan directamente a los usuarios ya que la mayoriacutea de sus consultas podraacuten ser respondidas inmediatamente mientras las no convencionales tomaraacuten un poco maacutes de tiempo

No todas las posibles consultas estaraacuten resueltas desde este momento por cuanto muchos clientes tienen requerimientos especiacuteficos o particulares que no permiten que todas las preguntas sean montadas de antemano sobretodo en casos como el de catastro en que debido a la gran variedad de informacioacuten y de usuarios y clientes los requerimientos diarios son muy diversos No se trata de desarrollar un SIG cerrado que amarre a la gente a determinadas consultas de lo que se trata es de ganar en eficiencia para satisfacer mejor y maacutes raacutepido a los clientes

Una vez definido el modelo conceptual y el loacutegico se conoce cuales mapas se han de digitalizar y que informacioacuten alfa ndash numeacuterica debe involucrarse

Tanto el modelo conceptual como el loacutegico son independientes de los programas y equipos que se vayan a utilizar y de su correcta concepcioacuten depende el eacutexito del SIG

2 Modelo fiacutesico

Es la implementacioacuten de los anteriores modelos en el programa o software seleccionado y los equipos especiacuteficos en que se vaya a trabajar y por esto se realiza de acuerdo con sus propias especificaciones El modelo fiacutesico determina en que forma se debe almacenar los datos cumpliendo con las restricciones y aprovechando las ventajas del sistema especiacutefico a utilizar

1 Almacenamiento de la Informacioacuten

En esta etapa se administra la informacioacuten geograacutefica y descriptiva contenida en las bases de datos y los elementos en que fiacutesicamente son almacenados

La informacioacuten en un GIS es almacenada en cuatro grandes conjuntos de bases de datos

Bases de datos de imaacutegenes Estas imaacutegenes representan fotograacuteficamente el terreno

Bases de datos complementarios de imaacutegenes Esta base de datos contiene siacutembolos graacuteficos y caracteres alfanumeacutericos georeferenciados al mismo sistema de coordenadas de la imagen real a la que complementan

Bases de datos cartograacuteficos Almacena la informacioacuten de los mapas que representan diferentes clases de informacioacuten de una aacuterea especiacutefica Corresponden a las coberturas o categoriacuteas

Bases de datos de informacioacuten descriptiva Esta base facilita el almacenamiento de datos descriptivos en las formas mas comunes de tal forma que puedan ser utilizados por otros sistemas

1 Manipulacioacuten de la Informacioacuten

La manipulacioacuten de la informacioacuten incluye operaciones de extraccioacuten y edicioacuten Asiacute mismo provee los mecanismos para la comunicacioacuten entre los datos fiacutesicos (extraiacutedos por los moacutedulos de almacenamiento y utilizacioacuten por los moacutedulos de anaacutelisis)

2 Extraccioacuten de la informacioacuten

Las formas de extraer o recuperar informacioacuten de los SIG son muy variadas y pueden llegar a ser muy complejas Las formas baacutesicas para extraer la informacioacuten son

1 Extraccioacuten mediante especificacioacuten geomeacutetrica

Consiste en extraer informacioacuten del SIG mediante la especificacioacuten de un dominio espacial definido por un punto una liacutenea o una aacuterea deseada Por ejemplo seleccionar por medio del apuntador graacutefico un riacuteo en un mapa una tuberiacutea en un plano

2 Extraccioacuten mediante condicioacuten geomeacutetrica

Extraer por medio de un dominio espacial y una condicioacuten geograacutefica entidades graacuteficas Por ejemplo las poblaciones que se encuentren en un radio de 5 Km al rededor de una bocatoma

3 Extraccioacuten mediante especificacioacuten descriptiva

Extraccioacuten de las entidades espaciales que satisfagan una condicioacuten descriptiva determinada Por ejemplo todos los predios que tengan el mismo duentildeo

4 Extraccioacuten mediante condicioacuten descriptiva o loacutegica

Extraccioacuten de entidades espaciales que cumplan la condicioacuten descriptiva y una expresioacuten loacutegica cualquiera relacionada con uno algunos de sus atributos espaciales asociados Por ejemplo todos los predios que pertenezcan al mismo duentildeo con aacutereas superiores a 500 hectaacutereas y periacutemetro superior a 10000 metros

3 Edicioacuten de la Informacioacuten

Permite la modificacioacuten y actualizacioacuten de la informacioacuten Las funciones de edicioacuten son particulares de cada programa SIG Las funciones deben incluir

Mecanismos para la edicioacuten de entidades graacuteficas (cambio de color posicioacuten escala dibujo de nuevas entidades graacuteficas entre otros)

Mecanismos para la edicioacuten de datos descriptivos (modificacioacuten de atributos cambios en la estructura de archivos actualizacioacuten de datos generacioacuten de nuevos datos entre otros)

1 Anaacutelisis y modelamiento de la Informacioacuten

Permite realizar las operaciones analiacuteticas necesarias para producir nueva informacioacuten con base en la existente con el fin de dar solucioacuten a un problema especiacutefico

Las operaciones de anaacutelisis y modelamiento se pueden clasificar en

1 Generalizacioacuten cartograacutefica

Capacidad de generalizar caracteriacutesticas de un mapa o presentacioacuten cartograacutefica con el fin de hacer el modelo final menos complejo

2 Anaacutelisis espaciales

Incluye las funciones que realicen caacutelculos sobre las entidades graacuteficas Va desde operaciones sencillas como longitud de una liacutenea periacutemetros aacutereas y voluacutemenes hasta anaacutelisis de redes de conduccioacuten interseccioacuten de poliacutegonos y anaacutelisis de modelos digitales del terreno

Los diferentes tipos de anaacutelisis que un SIG debe realizar son

Contiguumlidad Encontrar aacutereas en una regioacuten determinada

Coincidencia Anaacutelisis de superposicioacuten de puntos liacuteneas poliacutegonos y aacutereas

Conectividad Anaacutelisis sobre entidades graacuteficas que representen redes de conduccioacuten tales como

Enrutamiento Como se mueve el elemento conducido a lo largo de la red

Radio de accioacuten Alcance del movimiento del elemento dentro de la red

Apareamiento de direcciones Acople de informacioacuten de direcciones a las entidades graacuteficas

Anaacutelisis digital del terreno Anaacutelisis de la informacioacuten de superficie para el modelamiento de fenoacutemenos geograacuteficos continuos Con los modelos digitales de terreno (DTM la representacioacuten de una superficie por medio de coordenadas X Y Z) que son la informacioacuten baacutesica para el anaacutelisis de superficies

Operacioacuten sobre mapas Uso de expresiones loacutegicas y matemaacuteticas para el anaacutelisis y modelamiento de atributos geograacuteficos Estas operaciones son soportadas de acuerdo con el formato de los datos (raster o vectorial)

Geometriacutea de coordenadas Operaciones geomeacutetricas para el manejo de coordenadas terrestres por medio de operadores loacutegicos y aritmeacuteticos Algunas de esas operaciones son proyecciones terrestres de los mapas transformaciones geomeacutetricas (rotacioacuten traslacioacuten cambios de escala) precisioacuten de coordenadas correccioacuten de errores

1 Salida y representacioacuten de la informacioacuten

La salida de informacioacuten de un SIG puede ser de tipo textual o de tipo graacutefico Ambos tipos de informacioacuten pueden ser presentados en forma digital o analoacutegica

La representacioacuten digital se utiliza cuando dicha informacioacuten o en general a otro medio sistematizado El medio analoacutegico es el que se presenta al usuario como respuesta a un interrogante del mismo La informacioacuten textual analoacutegica consiste normalmente en un conjunto de tablas que representan la informacioacuten almacenada en la base de datos o representan el resultado de alguacuten tipo de anaacutelisis efectuado sobre eacutesta La informacioacuten analoacutegica graacutefica consiste en mapas graacuteficos o diagramas Ambos tipos de informacioacuten pueden ser presentados en una pantalla o impresos en el papel

El sistema debe proveer la capacidad de complementar la informacioacuten graacutefica antes de su presentacioacuten definitiva por medio de una simbologiacutea adecuada y manejar la posibilidad de adicionar elementos geomeacutetricos que permitan una calidad y una visualizacioacuten faacuteciles de entender por el usuario

Page 21: SISTEMAS DE INFROAMCION GEOGRAFICA

No todas las posibles consultas estaraacuten resueltas desde este momento por cuanto muchos clientes tienen requerimientos especiacuteficos o particulares que no permiten que todas las preguntas sean montadas de antemano sobretodo en casos como el de catastro en que debido a la gran variedad de informacioacuten y de usuarios y clientes los requerimientos diarios son muy diversos No se trata de desarrollar un SIG cerrado que amarre a la gente a determinadas consultas de lo que se trata es de ganar en eficiencia para satisfacer mejor y maacutes raacutepido a los clientes

Una vez definido el modelo conceptual y el loacutegico se conoce cuales mapas se han de digitalizar y que informacioacuten alfa ndash numeacuterica debe involucrarse

Tanto el modelo conceptual como el loacutegico son independientes de los programas y equipos que se vayan a utilizar y de su correcta concepcioacuten depende el eacutexito del SIG

2 Modelo fiacutesico

Es la implementacioacuten de los anteriores modelos en el programa o software seleccionado y los equipos especiacuteficos en que se vaya a trabajar y por esto se realiza de acuerdo con sus propias especificaciones El modelo fiacutesico determina en que forma se debe almacenar los datos cumpliendo con las restricciones y aprovechando las ventajas del sistema especiacutefico a utilizar

1 Almacenamiento de la Informacioacuten

En esta etapa se administra la informacioacuten geograacutefica y descriptiva contenida en las bases de datos y los elementos en que fiacutesicamente son almacenados

La informacioacuten en un GIS es almacenada en cuatro grandes conjuntos de bases de datos

Bases de datos de imaacutegenes Estas imaacutegenes representan fotograacuteficamente el terreno

Bases de datos complementarios de imaacutegenes Esta base de datos contiene siacutembolos graacuteficos y caracteres alfanumeacutericos georeferenciados al mismo sistema de coordenadas de la imagen real a la que complementan

Bases de datos cartograacuteficos Almacena la informacioacuten de los mapas que representan diferentes clases de informacioacuten de una aacuterea especiacutefica Corresponden a las coberturas o categoriacuteas

Bases de datos de informacioacuten descriptiva Esta base facilita el almacenamiento de datos descriptivos en las formas mas comunes de tal forma que puedan ser utilizados por otros sistemas

1 Manipulacioacuten de la Informacioacuten

La manipulacioacuten de la informacioacuten incluye operaciones de extraccioacuten y edicioacuten Asiacute mismo provee los mecanismos para la comunicacioacuten entre los datos fiacutesicos (extraiacutedos por los moacutedulos de almacenamiento y utilizacioacuten por los moacutedulos de anaacutelisis)

2 Extraccioacuten de la informacioacuten

Las formas de extraer o recuperar informacioacuten de los SIG son muy variadas y pueden llegar a ser muy complejas Las formas baacutesicas para extraer la informacioacuten son

1 Extraccioacuten mediante especificacioacuten geomeacutetrica

Consiste en extraer informacioacuten del SIG mediante la especificacioacuten de un dominio espacial definido por un punto una liacutenea o una aacuterea deseada Por ejemplo seleccionar por medio del apuntador graacutefico un riacuteo en un mapa una tuberiacutea en un plano

2 Extraccioacuten mediante condicioacuten geomeacutetrica

Extraer por medio de un dominio espacial y una condicioacuten geograacutefica entidades graacuteficas Por ejemplo las poblaciones que se encuentren en un radio de 5 Km al rededor de una bocatoma

3 Extraccioacuten mediante especificacioacuten descriptiva

Extraccioacuten de las entidades espaciales que satisfagan una condicioacuten descriptiva determinada Por ejemplo todos los predios que tengan el mismo duentildeo

4 Extraccioacuten mediante condicioacuten descriptiva o loacutegica

Extraccioacuten de entidades espaciales que cumplan la condicioacuten descriptiva y una expresioacuten loacutegica cualquiera relacionada con uno algunos de sus atributos espaciales asociados Por ejemplo todos los predios que pertenezcan al mismo duentildeo con aacutereas superiores a 500 hectaacutereas y periacutemetro superior a 10000 metros

3 Edicioacuten de la Informacioacuten

Permite la modificacioacuten y actualizacioacuten de la informacioacuten Las funciones de edicioacuten son particulares de cada programa SIG Las funciones deben incluir

Mecanismos para la edicioacuten de entidades graacuteficas (cambio de color posicioacuten escala dibujo de nuevas entidades graacuteficas entre otros)

Mecanismos para la edicioacuten de datos descriptivos (modificacioacuten de atributos cambios en la estructura de archivos actualizacioacuten de datos generacioacuten de nuevos datos entre otros)

1 Anaacutelisis y modelamiento de la Informacioacuten

Permite realizar las operaciones analiacuteticas necesarias para producir nueva informacioacuten con base en la existente con el fin de dar solucioacuten a un problema especiacutefico

Las operaciones de anaacutelisis y modelamiento se pueden clasificar en

1 Generalizacioacuten cartograacutefica

Capacidad de generalizar caracteriacutesticas de un mapa o presentacioacuten cartograacutefica con el fin de hacer el modelo final menos complejo

2 Anaacutelisis espaciales

Incluye las funciones que realicen caacutelculos sobre las entidades graacuteficas Va desde operaciones sencillas como longitud de una liacutenea periacutemetros aacutereas y voluacutemenes hasta anaacutelisis de redes de conduccioacuten interseccioacuten de poliacutegonos y anaacutelisis de modelos digitales del terreno

Los diferentes tipos de anaacutelisis que un SIG debe realizar son

Contiguumlidad Encontrar aacutereas en una regioacuten determinada

Coincidencia Anaacutelisis de superposicioacuten de puntos liacuteneas poliacutegonos y aacutereas

Conectividad Anaacutelisis sobre entidades graacuteficas que representen redes de conduccioacuten tales como

Enrutamiento Como se mueve el elemento conducido a lo largo de la red

Radio de accioacuten Alcance del movimiento del elemento dentro de la red

Apareamiento de direcciones Acople de informacioacuten de direcciones a las entidades graacuteficas

Anaacutelisis digital del terreno Anaacutelisis de la informacioacuten de superficie para el modelamiento de fenoacutemenos geograacuteficos continuos Con los modelos digitales de terreno (DTM la representacioacuten de una superficie por medio de coordenadas X Y Z) que son la informacioacuten baacutesica para el anaacutelisis de superficies

Operacioacuten sobre mapas Uso de expresiones loacutegicas y matemaacuteticas para el anaacutelisis y modelamiento de atributos geograacuteficos Estas operaciones son soportadas de acuerdo con el formato de los datos (raster o vectorial)

Geometriacutea de coordenadas Operaciones geomeacutetricas para el manejo de coordenadas terrestres por medio de operadores loacutegicos y aritmeacuteticos Algunas de esas operaciones son proyecciones terrestres de los mapas transformaciones geomeacutetricas (rotacioacuten traslacioacuten cambios de escala) precisioacuten de coordenadas correccioacuten de errores

1 Salida y representacioacuten de la informacioacuten

La salida de informacioacuten de un SIG puede ser de tipo textual o de tipo graacutefico Ambos tipos de informacioacuten pueden ser presentados en forma digital o analoacutegica

La representacioacuten digital se utiliza cuando dicha informacioacuten o en general a otro medio sistematizado El medio analoacutegico es el que se presenta al usuario como respuesta a un interrogante del mismo La informacioacuten textual analoacutegica consiste normalmente en un conjunto de tablas que representan la informacioacuten almacenada en la base de datos o representan el resultado de alguacuten tipo de anaacutelisis efectuado sobre eacutesta La informacioacuten analoacutegica graacutefica consiste en mapas graacuteficos o diagramas Ambos tipos de informacioacuten pueden ser presentados en una pantalla o impresos en el papel

El sistema debe proveer la capacidad de complementar la informacioacuten graacutefica antes de su presentacioacuten definitiva por medio de una simbologiacutea adecuada y manejar la posibilidad de adicionar elementos geomeacutetricos que permitan una calidad y una visualizacioacuten faacuteciles de entender por el usuario

Page 22: SISTEMAS DE INFROAMCION GEOGRAFICA

2 Extraccioacuten de la informacioacuten

Las formas de extraer o recuperar informacioacuten de los SIG son muy variadas y pueden llegar a ser muy complejas Las formas baacutesicas para extraer la informacioacuten son

1 Extraccioacuten mediante especificacioacuten geomeacutetrica

Consiste en extraer informacioacuten del SIG mediante la especificacioacuten de un dominio espacial definido por un punto una liacutenea o una aacuterea deseada Por ejemplo seleccionar por medio del apuntador graacutefico un riacuteo en un mapa una tuberiacutea en un plano

2 Extraccioacuten mediante condicioacuten geomeacutetrica

Extraer por medio de un dominio espacial y una condicioacuten geograacutefica entidades graacuteficas Por ejemplo las poblaciones que se encuentren en un radio de 5 Km al rededor de una bocatoma

3 Extraccioacuten mediante especificacioacuten descriptiva

Extraccioacuten de las entidades espaciales que satisfagan una condicioacuten descriptiva determinada Por ejemplo todos los predios que tengan el mismo duentildeo

4 Extraccioacuten mediante condicioacuten descriptiva o loacutegica

Extraccioacuten de entidades espaciales que cumplan la condicioacuten descriptiva y una expresioacuten loacutegica cualquiera relacionada con uno algunos de sus atributos espaciales asociados Por ejemplo todos los predios que pertenezcan al mismo duentildeo con aacutereas superiores a 500 hectaacutereas y periacutemetro superior a 10000 metros

3 Edicioacuten de la Informacioacuten

Permite la modificacioacuten y actualizacioacuten de la informacioacuten Las funciones de edicioacuten son particulares de cada programa SIG Las funciones deben incluir

Mecanismos para la edicioacuten de entidades graacuteficas (cambio de color posicioacuten escala dibujo de nuevas entidades graacuteficas entre otros)

Mecanismos para la edicioacuten de datos descriptivos (modificacioacuten de atributos cambios en la estructura de archivos actualizacioacuten de datos generacioacuten de nuevos datos entre otros)

1 Anaacutelisis y modelamiento de la Informacioacuten

Permite realizar las operaciones analiacuteticas necesarias para producir nueva informacioacuten con base en la existente con el fin de dar solucioacuten a un problema especiacutefico

Las operaciones de anaacutelisis y modelamiento se pueden clasificar en

1 Generalizacioacuten cartograacutefica

Capacidad de generalizar caracteriacutesticas de un mapa o presentacioacuten cartograacutefica con el fin de hacer el modelo final menos complejo

2 Anaacutelisis espaciales

Incluye las funciones que realicen caacutelculos sobre las entidades graacuteficas Va desde operaciones sencillas como longitud de una liacutenea periacutemetros aacutereas y voluacutemenes hasta anaacutelisis de redes de conduccioacuten interseccioacuten de poliacutegonos y anaacutelisis de modelos digitales del terreno

Los diferentes tipos de anaacutelisis que un SIG debe realizar son

Contiguumlidad Encontrar aacutereas en una regioacuten determinada

Coincidencia Anaacutelisis de superposicioacuten de puntos liacuteneas poliacutegonos y aacutereas

Conectividad Anaacutelisis sobre entidades graacuteficas que representen redes de conduccioacuten tales como

Enrutamiento Como se mueve el elemento conducido a lo largo de la red

Radio de accioacuten Alcance del movimiento del elemento dentro de la red

Apareamiento de direcciones Acople de informacioacuten de direcciones a las entidades graacuteficas

Anaacutelisis digital del terreno Anaacutelisis de la informacioacuten de superficie para el modelamiento de fenoacutemenos geograacuteficos continuos Con los modelos digitales de terreno (DTM la representacioacuten de una superficie por medio de coordenadas X Y Z) que son la informacioacuten baacutesica para el anaacutelisis de superficies

Operacioacuten sobre mapas Uso de expresiones loacutegicas y matemaacuteticas para el anaacutelisis y modelamiento de atributos geograacuteficos Estas operaciones son soportadas de acuerdo con el formato de los datos (raster o vectorial)

Geometriacutea de coordenadas Operaciones geomeacutetricas para el manejo de coordenadas terrestres por medio de operadores loacutegicos y aritmeacuteticos Algunas de esas operaciones son proyecciones terrestres de los mapas transformaciones geomeacutetricas (rotacioacuten traslacioacuten cambios de escala) precisioacuten de coordenadas correccioacuten de errores

1 Salida y representacioacuten de la informacioacuten

La salida de informacioacuten de un SIG puede ser de tipo textual o de tipo graacutefico Ambos tipos de informacioacuten pueden ser presentados en forma digital o analoacutegica

La representacioacuten digital se utiliza cuando dicha informacioacuten o en general a otro medio sistematizado El medio analoacutegico es el que se presenta al usuario como respuesta a un interrogante del mismo La informacioacuten textual analoacutegica consiste normalmente en un conjunto de tablas que representan la informacioacuten almacenada en la base de datos o representan el resultado de alguacuten tipo de anaacutelisis efectuado sobre eacutesta La informacioacuten analoacutegica graacutefica consiste en mapas graacuteficos o diagramas Ambos tipos de informacioacuten pueden ser presentados en una pantalla o impresos en el papel

El sistema debe proveer la capacidad de complementar la informacioacuten graacutefica antes de su presentacioacuten definitiva por medio de una simbologiacutea adecuada y manejar la posibilidad de adicionar elementos geomeacutetricos que permitan una calidad y una visualizacioacuten faacuteciles de entender por el usuario

Page 23: SISTEMAS DE INFROAMCION GEOGRAFICA

1 Anaacutelisis y modelamiento de la Informacioacuten

Permite realizar las operaciones analiacuteticas necesarias para producir nueva informacioacuten con base en la existente con el fin de dar solucioacuten a un problema especiacutefico

Las operaciones de anaacutelisis y modelamiento se pueden clasificar en

1 Generalizacioacuten cartograacutefica

Capacidad de generalizar caracteriacutesticas de un mapa o presentacioacuten cartograacutefica con el fin de hacer el modelo final menos complejo

2 Anaacutelisis espaciales

Incluye las funciones que realicen caacutelculos sobre las entidades graacuteficas Va desde operaciones sencillas como longitud de una liacutenea periacutemetros aacutereas y voluacutemenes hasta anaacutelisis de redes de conduccioacuten interseccioacuten de poliacutegonos y anaacutelisis de modelos digitales del terreno

Los diferentes tipos de anaacutelisis que un SIG debe realizar son

Contiguumlidad Encontrar aacutereas en una regioacuten determinada

Coincidencia Anaacutelisis de superposicioacuten de puntos liacuteneas poliacutegonos y aacutereas

Conectividad Anaacutelisis sobre entidades graacuteficas que representen redes de conduccioacuten tales como

Enrutamiento Como se mueve el elemento conducido a lo largo de la red

Radio de accioacuten Alcance del movimiento del elemento dentro de la red

Apareamiento de direcciones Acople de informacioacuten de direcciones a las entidades graacuteficas

Anaacutelisis digital del terreno Anaacutelisis de la informacioacuten de superficie para el modelamiento de fenoacutemenos geograacuteficos continuos Con los modelos digitales de terreno (DTM la representacioacuten de una superficie por medio de coordenadas X Y Z) que son la informacioacuten baacutesica para el anaacutelisis de superficies

Operacioacuten sobre mapas Uso de expresiones loacutegicas y matemaacuteticas para el anaacutelisis y modelamiento de atributos geograacuteficos Estas operaciones son soportadas de acuerdo con el formato de los datos (raster o vectorial)

Geometriacutea de coordenadas Operaciones geomeacutetricas para el manejo de coordenadas terrestres por medio de operadores loacutegicos y aritmeacuteticos Algunas de esas operaciones son proyecciones terrestres de los mapas transformaciones geomeacutetricas (rotacioacuten traslacioacuten cambios de escala) precisioacuten de coordenadas correccioacuten de errores

1 Salida y representacioacuten de la informacioacuten

La salida de informacioacuten de un SIG puede ser de tipo textual o de tipo graacutefico Ambos tipos de informacioacuten pueden ser presentados en forma digital o analoacutegica

La representacioacuten digital se utiliza cuando dicha informacioacuten o en general a otro medio sistematizado El medio analoacutegico es el que se presenta al usuario como respuesta a un interrogante del mismo La informacioacuten textual analoacutegica consiste normalmente en un conjunto de tablas que representan la informacioacuten almacenada en la base de datos o representan el resultado de alguacuten tipo de anaacutelisis efectuado sobre eacutesta La informacioacuten analoacutegica graacutefica consiste en mapas graacuteficos o diagramas Ambos tipos de informacioacuten pueden ser presentados en una pantalla o impresos en el papel

El sistema debe proveer la capacidad de complementar la informacioacuten graacutefica antes de su presentacioacuten definitiva por medio de una simbologiacutea adecuada y manejar la posibilidad de adicionar elementos geomeacutetricos que permitan una calidad y una visualizacioacuten faacuteciles de entender por el usuario

Page 24: SISTEMAS DE INFROAMCION GEOGRAFICA

Apareamiento de direcciones Acople de informacioacuten de direcciones a las entidades graacuteficas

Anaacutelisis digital del terreno Anaacutelisis de la informacioacuten de superficie para el modelamiento de fenoacutemenos geograacuteficos continuos Con los modelos digitales de terreno (DTM la representacioacuten de una superficie por medio de coordenadas X Y Z) que son la informacioacuten baacutesica para el anaacutelisis de superficies

Operacioacuten sobre mapas Uso de expresiones loacutegicas y matemaacuteticas para el anaacutelisis y modelamiento de atributos geograacuteficos Estas operaciones son soportadas de acuerdo con el formato de los datos (raster o vectorial)

Geometriacutea de coordenadas Operaciones geomeacutetricas para el manejo de coordenadas terrestres por medio de operadores loacutegicos y aritmeacuteticos Algunas de esas operaciones son proyecciones terrestres de los mapas transformaciones geomeacutetricas (rotacioacuten traslacioacuten cambios de escala) precisioacuten de coordenadas correccioacuten de errores

1 Salida y representacioacuten de la informacioacuten

La salida de informacioacuten de un SIG puede ser de tipo textual o de tipo graacutefico Ambos tipos de informacioacuten pueden ser presentados en forma digital o analoacutegica

La representacioacuten digital se utiliza cuando dicha informacioacuten o en general a otro medio sistematizado El medio analoacutegico es el que se presenta al usuario como respuesta a un interrogante del mismo La informacioacuten textual analoacutegica consiste normalmente en un conjunto de tablas que representan la informacioacuten almacenada en la base de datos o representan el resultado de alguacuten tipo de anaacutelisis efectuado sobre eacutesta La informacioacuten analoacutegica graacutefica consiste en mapas graacuteficos o diagramas Ambos tipos de informacioacuten pueden ser presentados en una pantalla o impresos en el papel

El sistema debe proveer la capacidad de complementar la informacioacuten graacutefica antes de su presentacioacuten definitiva por medio de una simbologiacutea adecuada y manejar la posibilidad de adicionar elementos geomeacutetricos que permitan una calidad y una visualizacioacuten faacuteciles de entender por el usuario