Definición de los sistemas de
información geográfica (SIG).
Se definen como un conjunto de métodos,
herramientas y datos que están diseñados para
actuar coordinada y lógicamente en la captura,
almacenamiento, análisis, transformación y presentación
de toda la información geográfica y sus atributos,
con el fin de satisfacer múltiples propósitos.
Los SIG son una tecnología que permite gestionar y
analizar la información espacial y surgió de la necesidad
de disponer rápidamente de información,
para resolver problemas y contestar a preguntas de
modo inmediato. Los SIG han surgido como una tecnología muy
poderosa porque permiten integrar datos y
métodos de análisis geográfico tradicionales (como
el análisis de superposición de mapas), con nuevos
tipos de análisis como el georreferencial y la modelación matemática.
COMPONENTES DE LOS SIG.
Para comprender mejor cómo se trabaja en un sistema de información
geográfico, es importante conocer cuáles son los elementos que lo
constituyen. Los principales componentes de un SIG son el hardware,
el software, la información, los recursos humanos y las metodologías
para resolver los problemas. En conjunto, los componentes de un SIG permiten representar de
manera digital los datos geográficos (adquisición, codificación y almacenamiento),
manejar de manera eficiente la codificación para editar,
actualizar, manejar y almacenar los datos, brindarlos eficientemente
para consultas complejas y crear formas de salida compatibles para
diferentes usuarios, como puede ser con tablas, gráficas, etc.
Las principales cuestiones que puede resolver un sistema de información geográfica, ordenadas de menor a mayor complejidad, son:
- Localización: preguntar por las características de un lugar concreto.
- Condición: el cumplimiento o no de unas condiciones impuestas al sistema.
- Tendencia: comparación entre situaciones temporales o espaciales distintas de alguna característica.
- Rutas: cálculo de rutas óptimas entre dos o más puntos.
- Pautas: detección de pautas espaciales.
- Modelos: generación de modelos a partir de fenómenos o actuaciones simuladas.
Por ser tan versátiles, el campo de aplicación de los sistemas de información geográfica es muy amplio, pudiendo utilizarse en la mayoría de las actividades con un componente espacial. La profunda revolución que han provocado las nuevas tecnologías ha incidido de manera decisiva en su evolución.
¿Cómo trabaja?
Un SIG almacena información real en capas temáticas, que pueden ser
vinculadas junto con la geografía. A cada objeto contenido en
una categoría se le asigna un número único de identificación. Cada
objeto está caracterizado por una localización (atributos gráficos
con relación a unas coordenadas geográficas) y por un conjunto de
descripciones (atributos no gráficos), relacionados por un modelo
de datos. El análisis espacial de datos se realiza mediante numerosas
operaciones (lógicas y matemáticas) ejecutadas por los SIG y entre
ellas los procesos más comunes son la superposición y la reclasificación
de mapas.
Conceptos generales de los datos geográficos.
La información geográfica contiene una referencia explícita, tal como
una coordenada geográfica (longitud y latitud) o coordenada UTM
(x,y), y una referencia implícita tal como una dirección, código postal o
nombre de extensión de censo. Estas referencias geográficas permiten
ubicar aspectos del mundo real, tales como un bosque, ríos, ciudades,
etc., y sucesos o eventos naturales, tales como un sismo o huracanes.
Estos elementos se consideran datos espaciales o geográficos y se
localizan utilizando mapas de la tierra en dos y tres dimensiones.
Coordenadas geográficas.
Para representar el mundo real se utiliza un sistema de coordenadas
en el cual, la localización de un elemento está dado por los valores
de latitud y longitud en unidades de grados, minutos y segundos. La
longitud varía de 0 a 180 grados en el hemisferio Este y de 0 a -180
grados en el hemisferio Oeste, de acuerdo con las líneas imaginarias
denominadas meridianos. Mientras que 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 líneas imaginarias denominadas paralelos o
líneas ecuatoriales. El origen de este sistema de coordenadas queda
determinado en el punto donde se encuentran la línea ecuatorial y el
meridiano de Greenwich.
Sistema de coordenadas universal transversal de Mercator
Coordenadas UTM (Universal Transversal de Mercator).
El Sistema de Coordenadas UTM o Universal Transversal de Mercator, es un sistema
de coordenadas basado en la proyección geográfica transversa de Mercator, que se
construye como la proyección de Mercator normal, pero en lugar de hacerla tangente
al Ecuador, se la hace tangente a un meridiano. A diferencia del sistema de coordenadas
tradicional, expresadas en longitud y latitud, las magnitudes en el sistema UTM
se expresan en metros. En el sistema de coordenadas UTM, la tierra se divide de Este a
Oeste en 60 husos (separados 6º y numerados del 1 al 60) y de sur a norte en 20 bandas
(designadas por letra de la C a la W, separadas 8º y la X por 12º). En el sistema UTM se
realizan proyecciones sobre un cilindro transversal hipotético que gira alrededor del eje
Norte-Sur. Debido a que la deformación crece a medida que nos separamos del Ecuador,
la proyección queda limitada entre los paralelos 84º N y 80º S y se completa con una
proyección polar estereográfica para las regiones septentrionales del planeta (UPS).
Proyecciones.
La superficie de referencia más usada para la descripción de localizaciones geográficas
es una superficie esférica. Esto es válido aun sabiendo que la figura de la tierra se puede
modelar más como un elipsoide que como una esfera. Se sabe, sin embargo, que para la
generación de una base de datos que permita la representación de elementos correctamente
georreferenciados y en unidades de medida comunes como metros o kilómetros,
debe ser construida una representación plana.
Las propiedades especiales de forma, área,
distancia y dirección son conservadas o distorsionadas,
dependiendo no sólo de la superficie de
proyección (Fig. 4), sino también de acuerdo a su
superficie geométrica, entre las que se encuentran
las cónicas, cilíndricas y planas. Puesto que cada
tipo de proyección requiere de una forma diferente
de transformación matemática para la conversión
geométrica, cada método debe producir distintas
coordenadas para un punto dado.
Ya comprendida esta parte podemos pasar a las preguntas clave.
¿Qué es la cartografía?
¿Qué códigos de utilizan para transmitir información geográfica?
¿QUÉ ES LA CARTOGRAFÍA?
Es la ciencia encargada del trazado y estudio de mapas geográficos. Sus orígenes son muy antiguos, aun que no pueden precisarse con exactitud, ya que la definición de mapa ha cambiado con el transcurso de los años.
¿Qué códigos se utilizan para transmitir información geográfica?
Los datos SIG representan los objetos del mundo real (carreteras, el uso del suelo, altitudes). Los objetos del mundo real se pueden dividir en dos abstracciones: objetos discretos (una casa) y continuos (cantidad de lluvia caída, una elevación). Existen dos formas de almacenar los datos en un SIG: raster y vectorial.
RASTER
Un
tipo de datos raster es, en esencia, cualquier tipo de imagen digital
representada en mallas. El modelo de SIG raster o de retícula se centra en las
propiedades del espacio más que en la precisión de la localización. Divide el
espacio en celdas regulares donde cada una de ellas representa un único valor.
Se trata de un modelo de datos muy adecuado para la representación de variables
continuas en el espacio.
Cualquiera que esté familiarizado con la fotografía digital reconoce el pixel como la unidad menor de información de una imagen. Una combinación de estos píxeles creará una imagen, a distinción del uso común de gráficos vectoriales escalables que son la base del modelo vectorial. Si bien una imagen digital se refiere a la salida como una representación de la realidad, en una fotografía o el arte transferidos a la computadora, el tipo de datos raster reflejará una abstracción de la realidad. Las fotografías aéreas son una forma de datos raster utilizada comúnmente con un sólo propósito: mostrar una imagen detallada de un mapa base sobre la que se realizarán labores de digitalización. Otros conjuntos de datos raster podrán contener información referente a las elevaciones del terreno (un Modelo Digital del Terreno), o de la reflexión de la luz de una particular longitud de onda (por ejemplo las obtenidas por el satélite LandSat), entre otros.
VECTORIAL.
En un SIG, las características geográficas se expresan con frecuencia como vectores, manteniendo las características geométricas de las figuras.
En los datos vectoriales, el interés de las representaciones se centra en la presición de la localización de los elementos geográficos sobre el espacio y donde los fenómenos a representar son discretos, es decir, de límites definidos. Cada una de estas geometrías está vinculada a una fila en una base de datos que describe sus atributos. Por ejemplo, una base de datos que describe los lagos puede contener datos sobre la batimetría de estos, la calidad del agua o el nivel de contaminación. Esta información puede ser utilizada para crear un mapa que describa un atributo particular contenido en la base de datos. Los lagos pueden tener un rango de colores en función del nivel de contaminación. Además, las diferentes geometrías de los elementos también pueden ser comparadas. Así, por ejemplo, el SIG puede ser usado para identificar aquellos pozos (geometría de puntos) que están en torno a 2 kilómetros de un lago (geometría de polígonos) y que tienen un alto nivel de contaminación.
Los elementos vectoriales pueden crearse respetando una integridad territorial a través de la aplicación de unas normas topológicas tales como que "los polígonos no deben superponerse". Los datos vectoriales se pueden utilizar para representar variaciones continuas de fenómenos.
Los puntos se utilizan para las entidades geográficas que mejor pueden ser expresadas por un único punto de referencia. En otras palabras: la simple ubicación. Por ejemplo, las localizaciones de los pozos, picos de elevaciones o puntos de interés. Los puntos transmiten la menor cantidad de información de estos tipos de archivo y no son posibles las mediciones. También se pueden utilizar para representar zonas a una escala pequeña. Por ejemplo, las ciudades en un mapa del mundo estarán representadas por puntos en lugar de polígonos.
Líneas o polilíneas
Las líneas unidimensionales o polilíneas son usadas para rasgos lineales como ríos, caminos, ferrocarriles, rastros, líneas topográficas o curvas de nivel. De igual forma que en las entidades puntuales, en pequeñas escalas pueden ser utilizados para representar polígonos. En los elementos lineales puede medirse la distancia.
Polígonos
Los polígonos bidimensionales se utilizan para representar elementos geográficos que cubren un área particular de la superficie de la tierra. Estas entidades pueden representar lagos, límites de parques naturales, edificios, provincias, o los usos del suelo, por ejemplo. Los polígonos transmiten la mayor cantidad de información en archivos con datos vectoriales y en ellos se pueden medir el perímetro y el área.
