LOS DATOS VECTOR Y LA TOPOLOGA

CONFERENCIA SEIS

EN LA PASADA CONFERENCIA

Las primitivas Geogrficas: los puntos (los nodos); las lneas (cadenas o arcos); las reas ( polgonos/vectores); y las superficies continuas.

Modelos de Datos (como opuestos a las estructuras de los datos).

Diferencia entre los modelos de campo y modelos de objeto.

LOS PUNTOS PRINCIPALES EN LA CONFERENCIA SEIS

Campos, objetos, y modelos de datos vector

Mas detalles sobre las caractersticas del modelo de campo.

Estructuracin de Los datos para habilitar preguntas: topologa

QU ES UN CAMPO?

Un modelo conceptual de variacin geogrfica

Uno de varios modelos

La diferencia entre este y otros modelos es conceptual, esto es, ellos existen en la mente humana.

Campos y objetos son ejemplos de las maneras limitadas en que los humanos imaginan el espacio.

Campos tambin son modelos de variacin dentro del marco espacio-temporal. Ellos son maneras de contener y representar el espacio en un momento dado del tiempo.

CAMPOS FAMILIARES

Para cada punto en la forma existe un solo valor de una variable

Ejemplo. un campo de temperatura

Ejemplo. un campo de elevacin de superficie de tierra

Ejemplo un campo de propiedad de la tierra

DIMENSIONES DE LOS CAMPOS

Para la informacin geogrfica, el marco puede definirse por:

Dos dimensiones espaciales (el x, y)

Tres dimensiones espaciales (el x, y, z)

Las dimensiones espaciales y tiempo (por ejemplo x, y, t)

La variable campo (o atributo) puede pensarse como una funcin de estas dimensiones

Ejemplo z ( x, y) podra denotar la elevacin como una funcin de dos dimensiones espaciales

Generalmente, z (x) es el valor ( atributo) a la localizacin definida por el vector x.

EL MUNDO COMO UN PASTEL DE CAPAS

Es es posible pensar de la variacin geogrfica enteramente en trminos de campos.

En esta manera de pensar, la geografa consiste de un numero de variables con valores individuales en cualquier parte de la superficie de la Tierra.

CAMPOS Y REALIDAD

Campos puede ser infinitamente complejos

Estos podran tomar una cantidad infinita de informacin para representar un campo perfectamente

Representaciones de campos deben ser aproximadas y El espacio disponible en una computadora digital siempre est limitado

Usualmente las representaciones capturan slo los aspectos ms toscos de la variacin

Los detalles o los elementos de alto-resolucin no se capturan

Ellos constituyen parte de la incertidumbre del modelo

EL MODELO DE DATOS VECTOR

El Modelo de Datos Vector esta basado en vectores o polgonos.

El polgono es la unidad primitiva o bsica del modelo de datos vector.

LOS PUNTOS COMO LA BASE PARA LOS OBJETOS

La primitiva Fundamental es un punto.

Los Polgonos son creados conectando puntos en lneas rectas.

Muchos sistemas permiten conectar los puntos usando arcos de crculos.

reas son definidos por juegos de lneas

El trmino polgono es sinnimo de rea en las bases de datos vector debido al uso de conexiones de lnea recta entre los puntos.

Primitivas vector contra Primitivas Raster

UN SIG VECTOR CONSTRUYE UN MODELO DEL MUNDO REAL A PARTIR DE PUNTOSLINEAS Y REGIONES. LOS PUNTOS SON POSICIONADOS DE ACUERDO CON UN SISTEMA DE REFERENCIA DE LOCALIZACION COMO LATITUD LONGITUD, UTM, O SPC. LA APLICACION DETERMINA EL NIVEL DE PRESICION.

APLICACIONES VECTOR

Muchas grandes Bases de Datos vector se han construido para diferentes propsitos.

El vector tiende a dominar en el transporte, servicios pblicos aplicaciones comerciales.

Raster y vector los dos son usados en aplicaciones de manejo de recursos.

ARCOS 1

Polgonos en una clase o capa no puede solapar y debe agotar el espacio de una capa. Esto corresponde con la vista de. Cada espacio en el mapa es cubierto.

Cada parte de lnea lmite es un lmite comn entre dos reas. Esto se define topolgicamente.. El estiramiento de lmites comunes entre dos uniones(nodos) tiene varios nombres.

Eje est favorecido por la teora de los grafos, "vrtice" para las uniones,

Cadena es oficialmente la palabra sancionada por la Norma Nacional americana

ARCOS 2

Arcos se usan por varios sistemas incluso el software de ESRI.

Arcos tienen atributos que identifican los polgonos en cualquier lado. Estos atributos son parte de la informacin topolgica.

Estos son llamados "izquierdo" y "derecho" por la referencia a la secuencia en la que el arco es codificado

Arcos (cadenas/ejes) son fundamental en los SIG vector.

Almacenando reas

Dos maneras de almacenar reas:

1) Almacenamiento del polgono Cada polgono se guarda como una sucesin de coordenadas

Aunque la mayora de los lmites son compartidos entre dos reas adyacentes, todos se entran y se codifican dos veces, una vez por cada polgono adyacente

Las dos versiones diferentes de cada lnea del lmite interior pueden no coincidir

ALMACENANDO AREAS COMO ARCOS

Cada arco se guarda como una sucesin de coordenadas

reas son construidos uniendo los arcos

Solo una versin de cada lmite compartido interior se entra y se guarda

Usado en la mayora de los SIG basados en vector.

CREACIN DE UNA BASE DE DATOS PARA DATOS VECTOR

La creacin de una Base de Datos involucra varias fases:

Entrada de los datos espaciales

Entrada de los datos de atributos

Vinculacin de los datos espaciales y los datos de atributos

Los datos espaciales se entra por digitalizacin de puntos y lneas, escaneo y vectorizacin de lneas o directamente de otras fuentes digitales

Una vez que los datos espaciales se ha entrado, se necesita mucho trabajo todava antes de que pueda usarse

OBJETOS

Es el competidor principal a la conceptualizacin de campo: el objeto o las entidades discretas

Geografa consiste de un por otra parte el espacio vaco lleno con entidades discretas Como con los campos, sta es una pregunta de conceptualizacin, no la representacin digital,

Un punto puede quedar en cualquier nmero de entidades, incluso el cero,

Entidades puede ser puntos, lneas, reas, o volmenes en tres o ms dimensiones

OBJETOS 2

Las entidades pueden tener cualquier nmero de caractersticas (atributos) asociadas con ellas

Los atributos se aplican a la entidad entera

Con Modelos de Datos orientados a objetos, la informacin de la localizacin se guarda simplemente como una de las propiedades del objeto.

Esto hace el manejo de entrada y salida de los datos muy simple.

Objeto tambin puede usarse con raster o grilla.

En este caso, el registro del objeto contendra la referencia a celdas particulares en la cobertura raster.

Base de datos Orientada a objetos (b) comparada una Base de Datos relacional (a)

LAS VENTAJAS DE LOS OBJETOS

Modelos cientficos pueden trabajar con los campos, pero las personas pueden encontrar las entidades discretas ms aceptables,

Mas fcil comprensin del lenguaje natural proporciona muchas mejores maneras de hablar sobre las entidades discretas esto es comparativamente difcil de describir un campo

Como escribe Helen Couclelis "las Personas manipulan objetos, pero cultivan los campos" (Couclelis, 1992).

TOPOLOGA

Huecos e islas:

reas tienen a menudo "agujeros" o reas de atributos diferentes totalmente enceradas dentro de ellos. Nosotros hablaremos ms sobre ellos al final de la conferencia cuando hablemos sobre la topologa.

La Base de Datos debe poder tratar correctamente con stos

Esto no siempre ha sido verdad con los productos de SIG

PARA QUE ES LA TOPOLOGA ES EN LOS SIG?

Topologa es bsicamente la informacin sobre las relaciones, sobre la conectividad entre las reas en un mapa.

Otra definicin de topologa es: aquellas caractersticas de los objetos geomtricos (como un polgono) qu no dependen de la medicin en un sistema de la coordenada.

POLGONOS Y TOPOLOGIA

Polgonos son limitados por cadenas, y las cadenas son limitadas por nodos.

A partir de estas relaciones directas, ms complejas relaciones de vecindad pueden ser construidas basadas en la informacin de la conectividad.

Por ejemplo, el polgono adyacente es el otro objeto limitado por la misma cadena (arco).

CONECTIVIDAD Y ADYACENCIA

Las caractersticas Topolgicas son aqullos que describen la conectividad.

Cuando se piensa sobre la topologa, las relaciones cualitativas de Contigidad y Adyacencia son ms importante que los atributos cuantitativos tales como rea y longitud.

QU HACE A UNA BASE DE DATOS ESPACIAL TOPOLGICA ?

Una Base de Datos espacial se llama a menudo "topolgica" si una o ms de las relaciones siguientes se han computado y se han guardado.

Conectividad de eslabones a las intersecciones. Por ejemplo: qu vas se intersectan?

Ordenacin de un conjunto de lneas (cadenas) formando cada lmite del polgono.

Por ejemplo de : qu lneas (o arcos) estn prximos entre si

BASES DE DATOS CARTOGRFICOS

Por contraste, una Base de datos se llama "cartogrfica" si las condiciones anteriores estn ausentes

Objetos pueden manipularse individualmente

Relaciones entre ellos no estn disponibles o no es considerado importante

QU LIMITA LAS BASES DE DATOS CARTOGRFICAS?

Las Bases de Datos Cartogrficas son menos tiles para el anlisis de datos espaciales.

Ellas son satisfactorias para la cartografa simple de datos.

Muchos Paquetes diseados para cartografa solamente usan los modelos de base de datos cartogrficos.

Una Base de Datos cartogrfica normalmente puede convertirse a una base de datos topolgica computando las relaciones -el proceso de "construccin de la topologa .

CONSTRUYENDO LA TOPOLOGA

La Construccin de la topologa de se hace a menudo al digitalizar. Se entran en los puntos de

Una vez los puntos se han entrado y las lneas geomtricas se han creado, la topologa deben ser "construida"

Esto involucra calculo y codificacin de las relaciones entre los puntos, lneas y reas

Esta informacin Puede ser codificada automticamente en las tablas de atributos.

POR QU TENER TOPOLOGA?

Cuando Se introdujeron primero las estructuras de datos vector , el poder de procesamiento de las computadoras era limitado. Esto hace la informacin topolgica ms importante como que previno a la computadora tener que calcular la informacin para cada pregunta.

La Topologa se construy en cambio o se re-calculo. Ahora, la topologa se ha tornado menos importante (en principio; muchos programas de software ahora todava los programas cuentan con ella).