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Tag: Bases de Datos Geográficas

Sistemas de Información Geográfica, una realidad para todos.

by on Apr.15, 2009, under Información Geográfica, Tecnologías

Hace tan solo algunos años atrás escuchar el termino Sistemas de Información Geográfica o GIS (por sus siglas en ingles) o SIG (por sus siglas en español), era todo un misterio ya que pocos eran los dedicados a trabajar con este tipo de herramientas. En la actualidad se ha vuelto muy común el término y algunas de las herramientas involucradas en este tipo de tecnología como el Google Earth o el Google Maps entre otras, casi una necesidad, ya que las personas desean estar en todo momento enteradas de su ubicación en el entorno global a través de ayudas visuales como son los mapas o imágenes de satélite.

Pero volviendo a la reflexión inicial, hoy en día es muy común usar el término SIG o GIS, pero ¿Qué es realmente un SIG?, bueno, este pequeño post tratara de explicar en palabras comunes a que se refiere el termino SIG. La realidad de las cosas es que no existe una definición exacta de todo lo que involucra el término Sistemas de Información Geográfica, sin embargo, muchos autores han intentado definirlo en pocas palabras, a continuación una definición que desde mi punto de vista es bastante intuitiva:

“Un SIG es un sistema de hardware, software y procedimientos diseñados para auxiliar en la captura, administración, manipulación, análisis, y presentación de datos u objetos referenciados espacialmente llamados comúnmente datos espaciales u objetos espaciales” (John E Harmon and Steven J. Anderson, The Design and Implementation of Geographic Information System, Editorial: John Wiley & Sons, New Jersey 2003).

Una más:

“Los SIG se utilizan para resolver problemas complejos de planeación, análisis y administración de objetos espaciales y eventos que suceden en la tierra” (ESRI GIS.com, The Guide to Geographic Information System, consultado en línea el 15/09/2007).

Como mencionamos las partes más importantes de los SIG son los datos con los que se trabaja que principalmente son Mapas o Cartografía y más recientemente las Imágenes de Satélite. Los mapas y las imágenes de satélite, son una representación abstracta de los objetos que se encuentran sobre la superficie de la tierra donde una persona puede identificarlos fácilmente, cada uno de estos objetos por estar ubicados en un espacio geográfico son llamados “geo-espaciales” o simplemente “objetos espaciales”.

Otro aspecto de suma importancia (yo lo consideraría la más importante) es que dentro de un SIG además de saber la localización de un objeto espacial por sus coordenadas geográficas también se puede saber qué relación o interacción tiene ese objeto espacial con otros objetos espaciales que se encuentran a su alrededor, a lo que comúnmente se le llama “Relacion Espacial”(liga en inglés), por ejemplo: sería interesante saber que centros comerciales están “cerca de” algún punto geográfico particular, cuantas escuelas se encuentran “dentro de” un área geográfica definida, que puentes se encuentran “sobre de” un rio especifico, que tipo de vegetación se encuentra “junto a” otro tipo de objeto espacial, etc. Los SIG almacenan la localización del dato, su relación espacial con otros datos (Topología) y una descripción a través de sus atributos (o características) propios.

La representación abstracta básica y mayormente adoptada por la comunidad SIG de los objetos espaciales puede ser de tres tipos:

  1. Punto: Representa a un punto sobre la superficie terrestre determinado por sus coordenadas latitud y longitud. Con un punto pueden ser representados por ejemplo, ciudades, el ojo de un huracán, la representación gráfica de un buque etc.
  2. Línea: se representan por una sucesión 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 líneas de transmisión de energía, los ríos, las tuberías del acueducto entre otros.
  3. Polígono: se representan por medio de un conjunto de líneas y puntos cerrados para formar una zona perfectamente definida a la que se le puede aplicar el concepto de perímetro, longitud o área. Con este tipo se modelan las superficies tales como: mapas de bosques, sectores socioeconómicos de una población, áreas de influencia de fenómenos meteorológicos, entre otros.

La información sobre puntos, líneas y polígonos se almacena como una colección de coordenadas (por ejemplo: latitud, longitud), que dependen principalmente del tipo de proyección cartográfica y Datum que se este utilizando. Por ejemplo en México el INEGI presenta sus mapas topográficos en una proyección Cónica Conforme de Lambert (CCL) y Universal Transversal de Mercator (UTM) y Datum NAD27 y ITRF92, lo que nos da como resultados obtener coordenadas en metros. Por su parte en cartas náuticas la Secretaria de Marina utiliza la proyección cartográfica WGS84 (World Geodetic System) y Datum WGS84 y como resultado obtenemos coordenadas en latitud y longitud. Sin embargo, no se preocupen amigos del AulaTi ya que cualquier tipo de formato cartográfico puede ser transformado a cualquier otra proyección y datum, dependiendo nuestras necesidades, utilizando herramientas SIG comerciales o libres (de esto hablaremos en otro post).

Los Sistemas de Información Geográfica deben permitir el despliegue de mapas cartográficos. Existen dos tipos de mapas cartográficos según la forma en que se representan los objetos espaciales: Raster y Vectorial. El mapa en formato Raster es semejante a una imagen, con la particularidad que cada uno de los píxeles que forman la imagen se encuentra georreferenciado, esto es, cada píxel tiene asociada una posición geográfica (latitud, longitud). En la forma de imagen Raster los mapas tienen un píxel asociado con un valor de atributo. Por ejemplo: el mapa puede tener codificada la altura de los objetos espaciales como la intensidad o valor de un píxel.

En la representación Vectorial un objeto espacial se representa por su geometría, siendo más común la representación de los límites o bordes de los objetos, así mismo, cada objeto espacial tiene integrado un conjunto de atributos. Por ejemplo: una “torre eléctrica” está representado por una geometría (polígono) y por un conjunto de atributos temáticos: posición geográfica (latitud y longitud), color del faro, altura del faro, color de luz, cantidad de destellos etc.

Diferencia entre un modelo Vectorial y un Raster

Diferencia entre un modelo Vectorial y un Raster

Una de las partes más importante de un SIG es su Sistema de Administración de Base de Datos Espacial (SDBMS, Spatial Data Base Management System, por sus siglas en ingles). Un sistema de base de datos espacial tiene la particularidad de soportar el almacenamiento de objetos espaciales y realizar operaciones entre ellos o lo que comúnmente se conoce como “Consulta Espacial”.

Finalmente, en esta introducción, podemos decir que un SIG está formado por 4 componentes principales:

  1. Hardware: Es donde opera el GIS, este puede ejecutarse en un amplio rango de equipos, desde servidores hasta computadores personales usados en red o trabajando en modo “desconectado”.
  2. Software: Los programas de GIS proveen las funciones y las herramientas necesarias para almacenar, analizar y desplegar la información geográfica.
  3. Modelo de Datos: involucra todos los datos almacenados en el SIG ya sean estos espaciales como los mapas o no
  4. Capital humano especializado: La tecnología de los GIS está limitada si no se cuenta con el personal especializado que opera, desarrolla y administra el sistema; y que establece planes para aplicarlo en problemas del mundo real.

Actualmente en el mercado existen muchos sistemas algunos de paga y otros libres que se anuncian como verdaderos SIG, sin embargo, muchas de las veces nosotros por desconocimiento solo los utilizamos como visualizadores de mapas mas que como Verdaderos Sistemas de Información Geográfica, para llegar a este punto no todo es tan fácil como lo pintan ya que para que el software ofrecido realmente alcance los potenciales de un SIG debe de contarse con un gran número de datos geográficos (los cuales por lo general no son libres y cuestan mucho dinero) y un poco de conocimiento en este rubro que permitirán sacarle el mayor provecho a los sistemas ofrecidos.

Amigos del AulaTI con este nuevo post trataremos de iniciar una serie sobre los temas de los Sistemas de Información Geográfica y como podemos utilizarlos dependiendo de nuestras necesidades, lo que intentare es transmitirles algunas de mis experiencias en el trabajo con los SIG.

Saludos y hasta la próxima.

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