CURSO TALLER: SISTEMA DE INFORMACION GEOREFERENCIAL
Ge贸g. Mg. (c) MAURO PALOMINO geomauro20@gmail.com
SIG
SIG Es una herramienta empleada en la recopilación, selección, automatización, recuperación, análisis de datos numéricos y gráficos, y su aplicación de los mismos en base de modelos lógicos y descriptivos
por medio
de superposición de
mapas, medición de distancias y localización de áreas de influencias.
... Un SIG es mejor
definido como un sistema de
soporte para la toma de decisiones que involucran la integración de datos referenciados espacialmente. (COWEN, 1988,p.59).
Es
un
Sistema
específicamente
de
gestión
diseñado
de
para
base el
de
datos
procesamiento
simultáneo de datos espaciales y de los atributos relativos a ellos.
... Los SIG tienen en común una ubicación geográfica para el registro de la información.
El Sistema de
coordenadas pueden ser parte de la red geográfica del mundo, como suele ocurrir frecuentemente, puede pertenecer a otra clase de reticulado nacional o local configurado
dentro del sistema geográfico del
mundo. El SIG es un conjunto de operadores que manipulan una base de datos espaciales. El SIG es un puente de soporte para la toma de decisiones entre el mundo real y el usuario
.
... Es
un
sistema
de
hardware,
software
procedimientos analíticos que integra
y
modernas
técnicas de mapeo computarizado con potentes operadores analíticos de base de datos geográficos o espaciales, capaces de efectuar
consultas
y
transformaciones sobre el espacio constituyéndose en una herramienta versátil, eficiente y oportuna para el planeamiento regional urbano-rural y la toma de decisiones.
SISTEMA ARC / INFO 1
2 DATOS ESPACIALES
3
4
ID DATOS TEMATICOS (ATRIBUTOS)
ATTRIB #1
ATTRIB
1
A
MEDIO
2
B
ALTA
3
C
BAJA
4
D
NADA
SOBREPUESTA CORREGIDA (SC) SUELO (Su) SOBREPUESTA CORREGIDA (SC) PENDIENTE (Pe) UNIDADES INTEGRADAS DE TERRITORIO U.I.T. SUELO - PENDIENTE
POLIG. 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10
PROYECTO SIG PEAH UIT Nยบ SUELO PENDIENT. 1 2 0 5 1 2 0 3 0 7 0 3 1 2 0 7 0 7 0 7 0 7 0 1 0 4 0 5 0 4 0 7 1 0 0 7 1 0 0 1
FILOSOFIA DEL SISTEMA DE INFORMACION GEOGRAFICO
LA FILOSOFIA DEL SIG ES DE INTEGRAR INFORMACION TEMATICA ESPACIAL QUE PERMITE LOCALIZAR AREAS CON ATRIBUTOS HOMOGENEOS QUE CONTENGAN PROBLEMAS SIMILARES.
Y
POSIBILIDADES
DE
DESARROLLO
CARACTERISTICAS GENERALES DEL SIG Las unidades que componen un SIG son: – Procesamiento y automatización de los datos. – La base de datos. – El componente operativo y funcional , que mediante un conjunto de procedimientos u operaciones actúan sobre la información contenida en la base de datos. – Las estructuras de datos que constituyen el elemento puente entre el conjunto de funciones y la base de datos.
PROPOSITO DEL SIG Desempeñar un papel activo en aproximar a la realidad, respuestas concretas a problemas de planificación regional y de planeamiento físico en particular. Como toda decisión conlleva a elegir entre alternativas; el SIG no es mas que un instrumento para escoger entre alternativas.
OBJETIVOS Se pretende cumplir los siguientes: Ubicación espacial del problema en estudio. Participación de los usuarios en los requerimientos y diseño del proyecto y satisfacer eficazmente sus demandas. Un sistema estandarizado de recolección de datos. Información organizada en una base de datos relacional. Actualizar la información para retroalimentar el sistema. Capacidad de análisis ¨instantánea¨ par una toma decisión rápida. Representación gráfica del problema. Permitir modelos complejos. Debe ser posible hacer proyecciones.
CATEGORIAS INPUT/OUTPUT DE LOS DATOS ESPACIALES
La tecnología de entrada y recupeción de los datos se basan en dos sistemas que define al SIG: • El Sistema Raster, conocida como estructura celular cuyo input / output es mediante la malla cuadriculada. • El Sistema Vecorial, en la cual el input/output es mediante polígonos.
VECTOR CON UNA REPRESENTACIÓN DE TIPO VECTOR, LOS LÍMITES O EL CURSO DE LOS RASGOS SON DEFINIDOS POR UNA SERIE DE PUNTOS, QUE UNIDOS A UNA LÍNEA RECTA FORMAN LA REPRESENTACIÓN GRÁFICA DE UN RASGO. ESTOS PUNTOS SON CODIFICADOS POR NÚMEROS DADOS EN UN SISTEMA DE COORDENADAS X,Y COMO LATITUD Y LONGITUD.
RASTER CON UN SISTEMA RASTER, LA REPRESENTACIÓN GRÁFICA DE RASGO Y SUS ATRIBUTOS SON UNIDOS DENTRO DE UN ARCHIVO ÚNICO DE DATOS. ESTO SIGNIFICA QUE LA INFORMACIÓN DEL PUNTO SOBRE LA SUPERFICIE DE LA TIERRA ES ALMACENADA EN UNA FINA RED DE CELDAS O PIXELES QUE CONTIENE UN VALOR ÚNICO.
ESTRUCTURA DE LA BASE DE DATOS Estructura Raster:
ELEMENTOS PUNTUALES REPRESENTADOS EN UNA GRIDA
Está definida por una malla intervalos equidistantes donde las unidades espaciales son representadas como pixeles, cuyos lados están en función de la resolución que se pretenda representar en el sistema Estructura Vectorial : Esta conformada por un conjunto de vértices y/o nodos que representan la localización y/o trayectoria de un elemento espacial, normalmente denominados, etiquetas, curvas o limites de polígonos .
ELEMENTOS LINEALES REPRESENTADOS EN GRIDAS
1
2 3
1 1 1 1 2 3 3 3
1 1 1 1 1 2 3 3
1 1 1 1 2 2 2 3
1 1 1 1 2 2 2 3
1 1 1 1 2 2 2 3
1 1 1 1 1 2 2 3
1 1 1 1 1 2 2 3
1 1 1 1 1 2 3 3
1 1 1 1 1 3 3 3
1 1 1 1 1 1 3 3
ELEMENTOS DE SUPERFICIE REPRESENTADOS EN GRIDAS
ELEMENTOS DE UNA COBERTURA ARCO (ARC) NODOS (NODE) POLIGONOS (POLYGONS) PUNTOS (POINT) PUNTOS (Elementos de puntos) MARCAS (Puntos de control geograficos) ETIQUETAS (Identifican a los poligonos) NODOS (Puntos terminales de un arco) ANOTACIONES (ANNOTATION) TICS EXTENSION DE COBERTURAS (BOUNDARY)
INTEGRACIĂ“N SIG
Interface Usuario
Herramientas
SIG
SQL
Shapes Vectors
Images
CAD
TIN
NT
GRID
TECNOLOGร AS RELACIONADAS
DBMS Sensor Remoto
Manejo Documento
CAD
SIG Proceso Imรกgen
G.P.S.
SISTEMA ARC / INFO • MODELO LÓGICO DE DATOS INTEGRACIÓN DE LOS ATRIBUTOS DE LOS DATOS • DATOS GEOGRÁFICOS – LOCALIZACIÓN (DATOS ESPACIALES) – ATRIBUTOS (DATOS TEMATICOS)
• COBERTURAS DE ARC / INFO
PROCESOS PARA EL DESARROLLO DE UN PROYECTO SIG
FASES Y ETAPAS DE UN PROYETO DE APLICACIÓN SIG
EVALUACIÓN DE LA DEFINICIÓN DE
INFORMACIÓN Y
PROPUESTA TECNICO
REQUERIMIENTO
VIABILIDAD DEL
Y ECONOMICA
PROYECTO
FORMULACIÓN DE PROYECTO
IMPLEMENTACIÓN DE LA BASE DE DATOS AUTOMATIZACIÓN RECOPILACIÓN DE LA INFORMACIÓN Y LEVANTAMIENTOS COMPLEMENTARIOS
DISEÑO Y ESPECIFICACIONES DE LA BASE DE DATOS
PREPARACIÓN DE
DIGITACIÓN
LA INFORMACIÓN
DIGITALIZACIÓN
PARA SU
CONVERSIÓN DE
AUTOMATIZACIÓN
DATOS
EDICIÓN Y ENLACE DE LA BASE DE DATOS
BASE DE DATOS
DISEÑO DE MODELOS
CALIFICACIÓN Y
EJECUCIÓN
EVALUACIÓN
PONDERACIÓN DE
AUTOMATIZACIÓN
DE LOS
PRESENTACIÓN DE
MODELOS
DE LOS MODELOS
MODELOS
RESULTADOS
ANALISIS GEOGRAFICO Y MODELAMIENTO
PRODUCTOS DEL SIG
A.
DEFENICION DE REQUERIMIENTOS
• Identificación de los usuarios del sistema – Definir conjuntamente los objetivos, productos, disponibilidad de tiempo y recursos financieros. – La aceptación estará relacionado con la organización, velocidad, capacidad y flexibilidad de ofrecer información con respecto a los sistemas actuales. – Es importante considerar óptimos sistemas de computación, equipos y personal.
... – Se debe clasificar los potenciales usuarios del SIG por el tipo de información que producen y uso, medir el efecto que el SIG puede tener en el flujo de información. – Se debe ayudar a los usuarios del SIG en definir sus necesidades,
y
colaborar
para
comunes y evaluar innovaciones.
resolver
problemas
B.
EVALUACION DE LA INFORMACION Y VIABILIDAD DEL PROYECTO
Evaluación de la información existente, es decir determinar que se necesita y que está disponible para procesar datos espacialmente definidos, incluyendo todos los sistemas de información que a nivel regional existen. En función a la evaluación realizada se plantea al usuario el anteproyecto.
...
En la viabilidad del proyecto se debe dar respuesta a las interrogantes siguientes: ¿Quiénes usarán la base de datos (usuarios)? . ¿Qué clase de datos se nesecitará (elementos de datos)?. ¿Por
qué
necesitan
los
datos
y
cómo
serán
usados(propósito)?. ¿En donde están los datos (fuentes)?. ¿Cuál es la resolución, exactitud, confiabilidad de los datos disponibles (calidad)?.
C. DISEÑO DEL PROYECTO Al inicio de la fase de diseño y análisis del sistema deberán desarrollarse: 1. Composición del equipo que desarrollará el proyecto. 2. Plan general y cronograma de gastos por actividades. 3. Calendario del diseño y análisis del sistema. 4. Medidas a ser tomadas en la fase general de diseño y análisis del sistema. Diseño de encuesta. 5. Normalización de las fuentes de datos existentes.
...
En esta fase, deben interpretarse la lógica de los hechos según la realidad circundante, evaluar las relaciones y operaciones del SIG, con el objeto de conseguir aislar las verdaderas necesidades del sistema de los otros que son considerados incorrectamente necesarios por el Se debe tener presente: usuario. – La efectividad y eficiencia con la que el sistema de
información
diseñado cumplirá con las necesidades. – El impacto que el sistema ha de causar en su medio de uso. – Evaluar las relaciones existentes entre el usuario potencial y su medio ambiente.
D.
RECOPILACIÓN DE LA INFORMACIÓN
EXISTENTE/GENERACIÓN
DE INFORMACIÓN COMPLEMENTARIA
.
• Tener cuidado con la calidad de información. • La información complementaria generada debe estar adecuada a las necesidades del sistema.
E. DISEÑO Y ESPECIFICACION DE LA BASE DE DATOS
• Agrupar la información de acuerdo a la digitalización de los datos espaciales: puntos, arcos, redes y polígonos. • De acuerdo al análisis a realizar, el SIG debe tener la capacidad de cartografiar un tipo de datos sobre el otro. • Es importante tener en cuenta, en esta fase las interrogantes que se plantean en la viabilidad del proyecto.
F. PREPARACIÓN DE LA INFORMACIÓN PARA SU AUTOMATIZACIÓN En esta fase de acondicionamiento
cartográfico, los mapas
temáticos que posteriormente serán digitalizados, deberán tener una misma base cartográfica, a fin de evitar generar polígonos innecesarios que requerirán eliminarse.
Una de las técnicas cartográficas que eliminan esta posibilidad y que hace más eficiente y menos costoso la automatización de datos, es la llamada “Unidades de Integración Temática” (UIT).
... La técnica de las UIT permite lograr
unidades geográficas
correlacionados que comparten límites comunes . Mientras mayor sean el número de los polígonos, mas voluminosa resulta la base de datos; asi como, más sinuosos sean sus bordes (perímetro), mas sobrecargada resulta ésta.
G. DIGITACIÓN Y DIGITALIZACIÓN • Con esta fase se inicia la automatización de la información. • Con la digitalización de mapas temáticos individuales ó integrados, se logran
localizar
los datos espaciales o de
coordenadas, representados como : puntos áreas o polígonos. • Con la digitación de los datos temáticos se logran identificar los atributos de los datos espaciales.
H. EDICIÓN Y ENLACE DE LA BASE DE DATOS
• La digitalización requiere de un proceso de edición que van desde el control de calidad, eliminado de errores cometidos, hasta el etiquetado o identificador de polígonos, para luego realizar el proceso de enlace de los atributos con los datos espaciales. • Realizado el enlace, la base de datos se encuentra lista para el manejo y análisis mediante el proceso de modelamiento.
I. DISEÑO DE MODELOS • El proceso de modelamiento, no es más que orientar el manejo de la base de datos en función a definir las variables y categorías de los atributos y rangos que intervienen para obtener un producto determinado. • El modelamiento puede darse desde su forma más sencilla que es el modelamiento cartográfico o “situacional” o plantear modelos complejos que incluyen procesos de simulación topológica (creación de escenarios futuros).
J. CALIFICACIÓN Y PONDERACIÓN DE MODELOS • Esta fase generalmente “subjetiva” es utilizada
para
procesos de simulación o modelamiento topológico. Para evitar menos riesgos de subjetividad, esta fase debe tratarse por un equipo multi-disciplinario, en la que cada especialista vierte su calificación en función a su experiencia. • Terminado, el modelo debe quedar expresado en lenguaje lógico, para la siguiente fase.
K. EJECUCIÓN AUTOMATIZADA DE LOS MODELOS
• En esta fase, el sistema ARC/INFO demuestra su real potencialidad a través del INFO que es el manejador de la base de datos. • Se puede realizar sobreposición de coberturas (overlay), relación de archivos,selección de registros, selección de coberturas, etc.
L. EVALUACIÓN DE LOS MODELOS
• Decimos que el SIG no es mas que un instrumento para escoger entre altenativas que permitan tomar decisiones acertadas. En efecto, es en esta fase donde esta característica del SIG queda manifiesta. • Si un modelo que se ha ejecutado no satisface plenamente, el resultado esperado, queda la opción de volver a retroalimentar el modelo, hasta conseguir el resultado satisfactorio.
M. PRESENTACIÓN DE RESULTADOS
Luego
de
seleccionado
el
modelo-
alternativo, la presentación final del mismo se traduce en : mapas, reportes, tablas, informes ó unidades de almacenamiento (diskettes), para su actualización futura.
FUNCIONES DE ANALISIS DE UN SIG
FUNCIONES DE ANALISIS DE UN SIG
• LAS FUNCIONES DE ENTRADA DE DATOS, permiten al sistema enlazarse con el mundo real o con los modelos que lo representan a fin de proveer los datos (insumos) necesarios al sistema. • LAS FUNCIONES DE MANEJO, permiten al sistema: crear,
copiar, borrar
y renombrar
coberturas y archivos entre otras operaciones.
... • LAS FUNCIONES DE ANÁLISIS, permiten al sistema transformar los datos espaciales originales, las estructuras (topológicas) de datos espaciales, los atributos de los datos geográficos
y a
estos dos últimos en forma integrada; a través de operaciones específicas, esto con el fin de generar la información (producto) solicitada al sistema por el usuario. • LAS FUNCIONES DE SALIDA, otorgan la capacidad al sistema de presentar la información obtenida de los análisis , de la manera más adecuada a las necesidades del usuario, esto es, en formatos realmente útiles a él.
DISSOLVE FEATURES BASED ON AN ATTRIBUTE CONVERTIR UN TEMA BASADO EN EL VALOR DE UNA ATRIBUTO QUE USTED. ESCOJA POR EJEMPLO: TIENE UNA COBERTURA
DE MUNICIPIOS CUYOS DATOS TAMBIÉN
POSEEN EL NOMBRE DEL DEPARTAMENTO, PUEDE HACER EL DISSOLVE POR DEPARTAMENTO Y LE GENERA UNA COBERTURA SOLO DE DEPARTAMENTOS, EQUIVALE A LA OPCIÓN MARGE, O DISSOLVE EN ARCINFO.
Entrada
=
Nuevo Tema
MERGE THEMES TOGETHER ESTE PROCESO CREA UN TEMA QUE CONTIENE LOS RASGOS DE UNO O MÁS TEMAS. EL NUEVO TEMA CREADO TENDRA LOS CAMPOS DE L TEMA DE ENTRADA, SI EN LOS TEMAS SELECCIONADOS AL MENOS TINE UN CAMPO EN COMÚN, EL NUEVO TEMA TENDRÁ VALORES EN SU TABLA DE ATRIBUTOS, SI UNO DE LOS TEMAS TIENEN CAMPOS ADICIONALES ESTO NO SE INCLUIRÁ EN EL NUEVO TEMA.
Tema 1
+ Tema 2
=
Nuevo Tema
CLIP ONE THEMES BASED ON ANOTHER CREA
UN
NUEVO
TEMA
BASADO
EN
LA
SOBREPOSICIÓN DE DOS TEMAS. UNO DE LOS TEMAS PUEDE SER UN POLÍGONO TEMA, EL CUAL SERÁ USADO PARA EXTRAER LOS DATOS DEL TEMA QUE SOBREPONE, ESTE PROCESO DE CLIP
ES USADO
COMO MOLDE PARA GALLETAS. EN LA TABLA DE ATRIBUTOS DEL NUEVO TEMA CONTENDRÁ LAS MISMAS VARIABLES DEL TEMA DE ENTRADA.
Tema Entrada
+
Tema
Sobrepone
=
Nuevo Tema
INTERSECT TWO THEMES
ESTE
PROCESO
COMBINA
DOS
TEMAS,
UNO
QUE
SOBREPONE AL OTRO, Y GENERA UN NUEVO TEMA SOLO CON LAS AREAS INTERSECTADAS, Y SOLO LOS DATOS QUE SE INTERSECTAN APARECEN EN LA TABLA DE ATRIBUTOS DEL NUEVO TEMAS.
TEMA, Y CONTIENE LOS DATOS DE AMBOS
Tema entrada
+ Tema
= Nuevo Tema
Sobrepone
UNION TWO THEMES
CREA UN NUEVO TEMA BASADO EN LA SOBREPOSICIÓN DE DOS TEMAS TIPO POLÍGONO, EL TEMA DE LA SALIDA CONTIENE LA COMBINACIÓN DE LOS POLÍGONOS Y LOS ATRIBUTOS CONTIENE LOS DATOS DE AMBOS TEMAS.
Tema Entrada
+ Tema Sobrepone
=
Nuevo tema
ASSIGN DATA BY LOCATION ASIGNAR DATOS POR LOCALIZACIÓN DESARROLLANDO UN JOIN ESPACIAL ENTRE DOS TEMAS SELECCIONADOS, ESTO SIGNIFICA QUE ESTABLECE UNA RELACIÓN ENTRE LOS RASGOS DE LOS TEMAS DE LA SIGUIENTE MANERA.
Punto
Línea
Polígono
Punto
Cercano
Cercano
Dentro De
Línea
Cercano
Parte de
Dentro de
Polígono
Cercano
Cercano
Dentro de
UNIĂ“N
Tema 1
Tema 2
Tabla 1
Tabla 2
Tablas Unidas
Los datos del tema 2 son agregados a la tabla del tema 1